Таурин как антиоксидантная защита при химиотерапии рака

Серосодержащая аминокислота таурин (2-​аминоэтансульфоновая кислота) относится к аминокислотам, не входящим в состав белков, и поэтому называется «свободной». Организм способен сам синтезировать в печени таурин из цистеина и метионина, но вдобавок должен получать эту аминокислоту с пищей. Являясь одновременно мощным природным антиоксидантом и детоксикантом, таурин оказывает ряд лечебных эффектов и защищает от окислительного стресса, что особенно важно при проведении противоопухолевого лечения. Подробнее об этом – в нашем материале.

Природный антиоксидант и детоксикант

Таурин содержится во всех продуктах животного происхождения, но только в некоторых растительных продуктах, где его содержание минимально.

Физиологическая потребность в таурине взрослого здорового человека с массой тела 70 кг составляет 75 мг/сут., или 1,07 мг на 1 кг массы тела в день¹.

Максимальные концентрации этого естественного внутриклеточного метаболита определяются в сердце, печени, клетках крови, сетчатке¹.

Таурин играет важную роль в питании и физиологии человека. В том числе он незаменим в качестве пищевого вещества, необходимого для конъюгирования в печени желчных кислот, которые способствуют всасыванию из кишечника пищевых липидов и жирорастворимых витаминов, а также удалению холестерина (ХС) с желчью.

Кроме того таурин – это:

• один из основных антиоксидантов организма человека;
• мощный природный детоксикант;
• противовоспалительный фактор;
• антиапоптотический фактор для нормальных клеток, но проапоптотический – для онкоцитов;
• физиологический стабилизатор клеточных мембран;
• регулятор активности фоторецепторов сетчатки;
• стимулятор нейроонтогенеза;
• регулятор передачи сигналов ионами кальция;
• модулятор гомеостаза кальция в организме, оказывает кардиопротекторное действие при инфаркте миокарда путем уменьшения перегрузки сердечной мышцы ионами Са²⁺;
• ингибирующий нейротрансмиттер в центральной нервной системе;
• компонент проводимости в периферической нервной и мышечной системах;
• регулятор гомеостаза жидкости в клетках – вносит вклад в осморегуляцию клеток^1,2.

Таким образом, таурин выступает в роли цитопротектора для многих тканей организма, способствует улучшению энергетических процессов, стимулирует репаративные и регенеративные процессы, оказывает позитивное воздействие на сердечно-сосудистую систему^1,2.

Благотворное действие таурина на сердечно-сосудистую систему

Хроническая сердечная недостаточность и таурин

В 1985 году Azuma J. и соавт. опубликовали результаты исследования терапевтических воздействий таурина при хронической сердечной недостаточности (ХСН). Были изучены эффекты добавления таурина к стандартному лечению у 14 пациентов с ХСН в течение четырех недель. По сравнению с плацебо таурин улучшил функциональный класс недостаточности кровообращения по NYHA, уменьшил количество влажных легочных хрипов, повысил толерантность к физической нагрузке.  Результаты исследования показали безопасность и эффективность стандартной терапии, дополненной таурином, в лечении пациентов с ХСН³.

Таурин одобрен к применению для лечения ХСН в Японии⁴.

Таурин не только уменьшает симптомы ХСН, как, например, одышку при физической нагрузке и отеки, но также снижает потребность в применении других препаратов, например сердечного гликозида дигоксина⁴.

Таурин обладает умеренным положительным инотропным действием и способствует натрийурезу и диурезу. В то же время основной терапевтический эффект таурина заключается в уменьшении действия норадреналина и ангиотензина II, которые снижают работоспособность миокарда у пациентов с ХСН⁵.

Гипертония и таурин

Результаты двух клинических исследований подтверждают, что прием таурина приводит к снижению АД у пациентов с артериальной гипертензией^6,7. Подобный эффект авторы объяснили улучшением эндотелиальной функции вследствие уменьшения окислительного стресса, а также сосудорасширяющим действием таурина.

В последней из этих работ было показано, что у пациентов с высоким АД прием таурина в течение 12 недель привел к снижению систолического АД на 7,2 мм рт. ст., а диастолического АД – на 4,7 мм рт. ст.⁷

Концентрация таурина в плазме при этом повысилась в 1,5 раза, что коррелировало со снижением АД, а также соответствовало результатам ранее проведенного эпидемиологического исследования, установившего, что у людей, потреблявших таурин в качестве БАД, наблюдалось более низкое АД^8-10.

Атеросклероз и таурин

Существует несколько возможных механизмов торможения при приеме таурина процессов атерогенеза и уменьшения уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), что было подтверждено рядом исследований¹¹. 

Во-первых, таурин защищает клетки сосудистого эндотелия от токсичности, индуцированной глюкозой и окисленными липопротеинами низкой плотности^1,5.

Во-вторых, ингибирование атерогенеза под влиянием таурина может происходить благодаря противовоспалительному действию этого вещества. В эпидемиологическом исследовании WHO-CARDIAC было показало, что включение в диету таурина коррелирует со снижением смертности у пациентов с ишемической болезнью сердца¹². В другой работе было продемонстрировано, что таурин усиливает эффективность омега-3 жирных кислот в отношении снижения уровней в плазме крови общего холестерина, ЛПНП и триглицеридов¹³.

Особого внимания заслуживает исследование, завершенное сотрудниками ВОЗ в 2015 году и выполненное с участием 50 групп населения в 25 странах. Эта работа выявила, что повышенное потребление таурина связано со снижением риска развития артериальной гипертензии и гиперхолестеринемии^14,15. Прием таурина также приводит к снижению индекса массы тела и уровня маркеров воспаления у женщин с ожирением¹⁶.

Сахарный диабет и таурин

Включение таурина в состав базисной терапии ХСН и СД 2 типа у больных в раннем постинфарктном периоде в дозе 1 г/сут. в течение четырех месяцев приводило к улучшению показателей микроциркуляции, а также к снижению уровня глюкозы и триглицеридов в крови¹⁷.  Также было отмечено, что применение таурина у пациентов с СД 2 типа приводило к достоверному снижению уровня глюкозы крови с 6,9 до 4,8 ммоль/л¹⁸.

Гипогликемический эффект таурина может быть объяснен несколькими механизмами. Таурин улучшает деятельность дыхательной цепи и повышает продукцию АТФ, что позитивно сказывается на функции ß-клеток поджелудочной железы и секреции инсулина¹¹.

Кроме того, таурин защищает ß-клетки поджелудочной железы от окислительного стресса. Развивающаяся при СД гипергликемия приводит к образованию во многих тканях активных форм кислорода. То же самое происходит и в ß-клетках. Результатом же становится снижение секреции инсулина. Данный патологический процесс существенно тормозится за счет добавления таурина к сахароснижающей терапии¹¹. Поэтому таурин показан при следующих состояниях и заболеваниях:

• сахарный диабет 2 типа, в том числе с умеренной гиперхолестеринемией;
• сахарный диабет 1 типа;
• ХСН различной этиологии;
• интоксикация, в т. ч. вызванная сердечными гликозидами;
• в качестве гепатопротектора у пациентов, принимающих противогрибковые препараты¹⁹.

Противоопухолевые эффекты таурина

На сегодня подобные  воздействия таурина остаются изученными только в опытах in vivo и in vitro²⁰.

Исследованиями in vivo и in vitro²⁰ было доказано, что таурин тормозит пролиферацию и индуцирует апоптоз онкоцитов в двух клеточных линиях рака молочной железы человека MCF-7 и MDA-MB-231, которыми были «заражены» мыши.

Подобный эффект был обусловлен выраженным увеличением под влиянием таурина экспрессии ключевого проапоптотического белка митохондриальной локализации PUMA.  

PUMA же, в свою очередь, запускает каскад биохимических реакций, в результате которых увеличивается проводимость анионных каналов митохондрий и меняется их мембранный потенциал. Это приводит к разрушению митохондрий и гибели клетки²¹.

Авторы другого исследования изучили механизм индуцированного таурином апоптоза в клетках рака толстой кишки человека. Клетки колоректального рака человека линий HT-29 и LoVo обрабатывали таурином в различных концентрациях. Это привело к подавлению клеточной пролиферации и индукции апоптоза в обеих клеточных линиях.  

Чтобы выяснить роль проапоптотического белка PUMA в индуцированном таурином апоптозе, ученые использовали малую интерферирующую РНК для подавления экспрессии PUMA. В результате интенсивность апоптоза значительно снизилась. Эти результаты показали, что PUMA играет решающую роль в таурин-индуцированном апоптозе в клетках колоректального рака человека²².

Еще одно исследование показало, что таурин способен купировать цисплатин-индуцированную кардиотоксичность и нейротоксичность у экспериментальных животных, где были воспроизведены различные опухоли человека. В основе указанных видов токсичности находится сильный окислительный стресс. Являясь природным антиоксидантом, таурин уменьшал выраженность такого стресса, и в результате снижалось токсическое действие цисплатина.

В то же время таурин не препятствовал противоопухолевому действию цисплатина и сам не оказывал никаких побочных эффектов. На основании этих данных авторы исследования рекомендовали таурин к использованию в онкологической практике для актиоксидантной защиты, снижения токсичности, индуцируемой не только цисплатиномом, но и другими противоопухолевыми препаратами²³. 

Лечебные продукты для детоксикации питанием

В 2019 году российские ученые, принимая во внимание разносторонние и надежно подтвержденные антиоксидантные, детоксикационные и противоопухолевые эффекты таурина, а также безопасность этой аминокислоты при ее использовании в терапевтических дозах, включили таурин в Коктейль белковый детоксикационный и в Напиток детоксикационный для онкобольных.

Так называются лечебно-диетические продукты для детоксикации питанием и восстановления онкобольных. Клинические исследования подтвердили эффективность таких продуктов для пациентов, страдающих нутритивной недостаточностью и раковой интоксикацией²⁴.

Подробнее об этом на странице.

Литература

1. Коденцова, В.М. Функциональный ингредиент таурин: адекватные и клинически эффективные дозы / В.М. Коденцова, Д.В. Рисник, О.Б. Ладодо // Медицинский совет: журн. – 2022. – Т. 16, № 14. – С. 88–95. – Doi:10.21518/2079-701X-2022-16-14-88-95.
2. Пилат Т.Л., Иванов А.А. Биологически активные добавки к пище (теория, производство, применение). – М.: Аввалон, 2002. – 710 с.
3. Azuma J., Sawamura A., Awata N., Ohta H., Hamaguchi T., Harada H., Takihara K., Hasegawa H., Yamagami T., Ishiyama T., et al. Therapeutic effect of taurine in congestive heart failure: a double-blind crossover trial // Clin Cardiol. – 1985. – 8(5). – P. 276–282.
4. Azuma J., Sawamura A., Awata N. Usefulness of taurine in chronic congestive heart failure. Jp Circ J. 1992; 56: 95– Doi:10.1253/jcj.56.95.
5. Бабаян М.Л. Эффекты и механизм действия таурина как лекарственного средства (реферат) // РМЖ. – 2020; 1. – С. 1–6.
6. Katakawa M., Fukuda N., Tsunemi A. et al. Taurine and magnesium supplementation enhances the function of endothelial progenitor cells through antioxidation in healthy men and spontaneously hypertensive rats. Hypertens Res. 2016; 39: 848–856. Doi:10.1038/hr.2016.86.
7. Sun Q., Wang B., Li Y. et al. Taurine supplementation lowers blood pressure and improves vascular function in prehypertension: randomized, double-blind, placebo controlled study. 2016; 67: 541–549. Doi:10.1161/ HYPERTENSI0NAHA.115.06624.
8. Yamori Y., Taguchi T., Hamada A. et al. Taurine in health and diseases: consistent evidence from experimental and epidemiological studies. J Biomed Sci. 2010; 17: S6. Doi:10.1186/1423-0127-17-S1-S6.
9. Katakawa M., Fukuda N., Tsunemi A. et al. Taurine and magnesium supplementation enhances the function of endothelial progenitor cells through antioxidation in healthy men and spontaneously hypertensive rats. Hypertens Res. 2016; 39: 848–856. Doi:10.1038/hr.2016.86.
10. Sun Q., Wang B., Li Y. et al. Taurine supplementation lowers blood pressure and improves vascular function in prehypertension: randomized, double-blind, placebo controlled study. 2016; 67: 541–549. Doi:10.1161/ HYPERTENSI0NAHA.115.06624.
11. Qaradakhi T., Gadanec L.K., McSweeney K.R., Abraham J.R., Apostolopoulos V., Zulli A. The anti-inflammatory effect of taurine on cardiovascular disease. Nutrients. 2020; 12(9):   https://doi.org/10.3390/nu12092847.
12. Yamori Y., Taguchi T., Hamada A. et al. Taurine in health and diseases: consistent evidence from experimental and epidemiological studies. J Biomed Sci. 2010; 17: S6. Doi:10.1186/1423-0127-17-S1-S6.
13. Elvevoll E.О., Eilertsen K.E., Brox J. et al. Seafood diets: and antiatherogenic effects of taurine and n-3 fatty acids. Atherosclerosis. 2008; 200: 396– Doi:10.1016/j. atherosclerosis. 2007.12.021.
14. Yamori Y., Murakami S., Ikeda K., Nara Y. Fish and lifestyle-related disease prevention: experimental and epidemiological evidence for anti-atherogenic potential of taurine. Clin Expt Pharmacol Physiol. 2004; 31: S20–S23. Doi:10.1111/j.1440-1681.2004.04122.x.
15. Sagara M., Murakami S., Mizushima S. et al. Taurine in 24-h urine samples is inversely related to cardiovascular risks of middle aged subjects in 50 populations of the world. Adv Exp Med Biol. 2015; 803: 623–636. Doi:10.1007/978-3-319-15126-7_5.
16. Rosa F.T., Freitas E.C., Deminice R. et al. Oxidative stress and inflammation in obesity after taurine supplementation: a double-blind placebo-controlled study. Eur J Nutr. 2014; 53: 823–830. Doi:10.1007/s00394-013-0586-7.
17. Стаценко М.Е., Винникова А.А., Ронская А.М., Шилина Н.Н. Таурин в терапии хронической сердечной недостаточности и сахарного диабета 2 типа: влияние на микроциркуляцию и эластические свойства магистральных сосудов // Сердечная недостаточность. 2013; 14(6): 80. Режим доступа: https://medi.ru/info/10934/. Дата обращения: 10.03.2024.
18. Заволовская Л.И., Елизарова Е.П., Орлов В.А. Клиническая эффективность тауфона в комбинированном лечении больных с хронической недостаточностью кровообращения // Экспериментальная и клиническая фармакология. 1995, 58, б, 29–32.
19. Инструкция по применению препарата Кардиоактив Таурин. https://www.vidal.ru/drugs/cardioactive_taurine__43386. Ma N., He F., Kawanokuchi J., Wang G., Yamashita T. Taurine and Its Anticancer Functions: In Vivo and In Vitro Study. Adv Exp Med Biol. 2022; 1370: 121– Doi: 10.1007/978-3-030-93337-1_11. PMID: 35882787.
20. Zhang X., Lu H., Wang Y., Liu C., Zhu W., Zheng S., Wan F. Taurine induces the apoptosis of breast cancer cells by regulating apoptosis-related proteins of mitochondria. Int J Mol Med. 2015 Jan; 35(1): 218–226. Doi: 10.3892/ijmm.2014.2002. Epub 2014 Nov 13. PMID: 25395275.
21. Zhang X., Tu S., Wang Y., Xu B., Wan F. Mechanism of taurine-induced apoptosis in human colon cancer cells. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai). 2014 Apr; 46(4): 261–272. Doi: 10.1093/abbs/gmu004. Epub 2014 Mar 7. PMID: 24610575.
22. Rosic G., Joksimovic J., Selakovic D., Jakovljevic V., Zivkovic V., Srejovic I., Djuric M., Djuric D. The Beneficial Effects of Sulfur-containing Amino Acids on Cisplatininduced Cardiotoxicity and Neurotoxicity in Rodents. Curr Med Chem. 2018 Jan 30; 25(3): 391–403. Doi: 10.2174/0929867324666170705114456. PMID: 28685675.
23. Пилат Т.Л. и др. Эффективность детоксикационного специализированного питания при онкологических заболеваниях // Фарматека. 2021. Т. 28. № 7. С. 61.