- •Глава 1. Основные физико - химические, токсикологические и фармакологические характеристики таурина 9
- •Глава 2. Биосинтез, транспорт и катаболизм таурина 17 глава 3. Биологическая активность таурина 26
- •Глава 4. Клинические аспекты применения таурина 114
- •Глава 5. Механизмы регуляторных эффектов и стратегия использования l-аминокислот и их производных в качестве эффективных средств метаболической терапии и новых лекарственных препаратов 132
- •Глава 1. Основные физико - химические,
- •Глава 2. Биосинтез, транспорт и катаболизм таурина
- •Глава 3. Биологическая активность таурина
- •1 Сутки
- •8 Суток
- •14 Суток
- •Контроль
- •1 Сутки 8 суток 14 суток
- •1 Сутки
- •8 Суток
- •14 Суток
- •Контроль
- •3.2.2. Избыточное поступление таурина 3.2.2.1 Однократное парентеральное введение
- •I Гипоталамус iСтриатум
- •ВЁмбдГёй □flub
- •Глава 4. Клинические аспекты применения таурина
- •Контроль
- •Базисная
- •Терапия
- •Глава 5. Механизмы регуляторных эффектов и
НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ ИНСТИТУТ БИОХИМИИ
Л. И. НЕФЁДОВ
Таурин
биохимия,
фармакология,
медицинское применение
Гродно 1999
УДК 577.112.386
Нефёдов Л.И. ТАУРИН (биохимия, фармакология и
медицинское применение). 1У1н.: , 1999.
145с.
В книге представлены современные литературные данные, а также результаты собственных экспериментальных и клинических исследований по биохимии, фармакологии и медицинскому применению таурина (2-аминоэтансульфоновой кислоты) — продукта превращений серусодержащих аминокислот, относительно незаменимого нутриента и высокоактивного эндогенного регулятора метаболических процессов, эффективного средства целенаправленной коррекции и терапии широкого спектра патологических состояний, обладающее радиопротекторным, антиоксидантным, мембраностабилизирующим, нейроэффекторным, гепато- и кардиопротекторным действием на функциональные системы организма.
Значительная часть представленных в книге результатов получена при выполнении заданий VI раздела Государственной научно-технической программы 43.01.р. "Создать новые эффективные лекарственные препараты на основе аминокислот и их производных" для их производства на Гродненском заводе медпрепаратов, в процессе реализации которых создан и зарегистрирован новый эффективный отечественный лекарственный препарат "таурин".
Рассчитана на биохимиков, фармакологов, физиологов, медиков-практиков и экспериментаторов, а также студентов и аспирантов медико-биологического профиля.
Табл. 35, Ил. 31, Библиогр.: 236 .
Научный редактор академик И.Д.Волоховский
Рецензенты:
Чиркин А.А., д-р мед. наук, проф.
Дубовик Б.В.., д-р мед. наук, проф.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
Глава 1. Основные физико - химические, токсикологические и фармакологические характеристики таурина 9
Глава 2. Биосинтез, транспорт и катаболизм таурина 17 глава 3. Биологическая активность таурина 26
3.1. Мембраностабилизирующий и антиокидантный эффекты, антиатерогенное, кардио-, радио- и гепатопротекторное действие 26
3.2. Влияние таурина на процессы формирования фонда свободных аминокислот и их производных в плазме крови и периферических тканях 75
3.2.1. Недостаточность таурина 75
3.2.1.1 Формирование фонда нейроактивных аминокислот и биогенных аминов в отделах головного мозга при недостаточности таурина 85
3.2.2. Избыточное поступление таурина 88
Однократное парентеральное введение 88
Длительное парентеральное введение 90
Длительное субконъюктивальное введение 97
3.3. Нейрэффекторное действие таурина и процессы формирования фонда нейроактивных аминокислот и биогенных аминов в головном мозге 103
3.3.1 Парентеральное введение таурина 103 3.3.2. Субконъюнктивальное введение таурина 109
Глава 4. Клинические аспекты применения таурина 114
Глава 5. Механизмы регуляторных эффектов и стратегия использования l-аминокислот и их производных в качестве эффективных средств метаболической терапии и новых лекарственных препаратов 132
ЛИТЕРАТУРА 142
Принятые в тексте сокращения:
ос-ААК (ос-ААА) а-аминоадипиновая кислота
Р-Ала (р-А1а) р-аланин
АЛТ (ALT) аланинаминотрансфераза (КФ 2.6.1.2)
АРУЦ (ВСАА)
ACT (AST) ГАМК (GABA) ГВК (HVA)
ГДГ (GDH) ГК (GAA) ДА(БА)
ДОФУК (DOPAC) ЗА (NEAA) ИДГ(ШН) КА
сх-КГ (2-OG) а-КГД (2-OGD) МДГ (MDH) МК (LA) Моч (Urea) МОФЭГ (MHPG) МОТА (3-МТ) НА (ЕАА) 5-ОИУК (5-HIAA) 5-ОТА (5-НТ) 5-ОТ (5-НТР) ПК (РА) ПДГ (PDH) CCA (SCA) Три (Тгр) ЦНС (CNS) Цис (Cys) Цтн (Ctn) Цтр (Ctr) ФЭА (PEA) ЭА (ЕА) А(Е)
ААК(ААА)
GSH GSSG
NE
NH,
SAM
а, -р-АМК (а, -р-АВА)а,-Р-аминомасляная кислота
аминокислоты с разветвленной углеводородной
цепью (валин, лейцин, изолейцин)
аспартатаминотрансфераза (КФ 2.6.1.1)
у-аминомасляная кислота
З-метокси-4-оксифенилуксусная (гомованилиновая)
кислота
глутаматдегидрогеназа (КФ 1.4.1.2)
глюкогенные аминокислоты
3,4-диоксифенилэтиламин (дофамин)
3,4-диоксифенилуксусная кислота
заменимые аминокислоты
изоцитратдегидрогеназа (КФ 1.1.1.42)
кетогенные аминокислоты
2-оксоглутаровая кислота
а-кетоглутаратдегидрогеназа(КФ.1.2.4.2.)
малатдегидрогеназа (КФ 1.1.1.37)
лактат (молочная кислота)
мочевина
З-метокси-4-оксифенилэтиленгликоль
3-метокситирамин
незаменимые аминокислоты
5-оксииндолуксусная кислота
5-окситриптамин (серотонин)
5-окси-Ь-триптофан
пируват (пировиноградная кислота)
пируватдегидрогеназа (КФ.1.2.2.2.)
серусодержащие аминокислоты
L-триптофан
центральная нервная система
цистин
цистатионин
цитруллин
фосфоэтаноламин
этаноламин
1Ч-метил-р-(3,4-диоксифенил)-р-оксиэтиламин (адреналин)
ароматические аминокислоты (фенилаланин,
тирозин)
восстановленный глутатион
окисленный глутатион
Р~(3,4-диоксифенил)-р-оксиэтиламин
(норадреналин)
аммиак
S-аденозил-Ь-метионин
SAH S-аденозил-Ь-гомоцистеин
Таи (Таи) 2-аминоэтансульфоновая кислота (Таурин)
т, с митохондриальная или цитоплазматическая форма
ферментов
ВВЕДЕНИЕ
Таурин (Таи, 2-аминоэтансульфоновая кислота, H2N-CH2-CH2-SO3H) является конечным продуктом метаболизма серусодержащих аминокислот и их производных (глутатиона, метионина, цистеина, цистина) у млекопитающих. Кроме того, в организм Таи поступает с пищей животного происхождения и является для человека относительно незаменимым нутриентом [1].
Таи обладает радиопротекторным, антиоксидантным, мембраностабилизирующим действием, является тормозным нейромодулятором, проявляет гепато- и кардиопротекторные, антиаритмические и нормотензивные свойства [2-4].
Имеется достаточное число работ, демонстрирующих широкий спектр эффектов фармакологически активных доз этого соединения [5-9]. Однако до сих пор не исследованы регуляторные механизмы влияния Таи в концентрациях, сравнимых с эндогенными, на метаболические процессы, опосредующие реализацию его биологического действия, в частности, на процессы формирования фонда свободных аминокислот и родственных соединений, в том числе — биогенных аминов, на энергозависимые реакции промежуточного обмена, обмен нейромедиаторов. Невыясненными остаются также метаболические последствия недостаточности Таи в организме.
Продемонстрировано, что эндогенная концентрация Таи является информативным показателем при патологических состояниях, сопровождающихся развитием метаболического дисбаланса (как клинических, так и воспроизведенных в эксперименте). Это позволяет предположить, что часть известных эффектов Таи опосредуется влиянием на процессы синтеза de novo и деградации свободных серусодержащих аминокислот, системы антиоксидантной защиты, функционирование транспортных систем, а также патогенетически обосновать рациональность его применения для коррекции метаболического дисбаланса [10].
Свойства этого соединения позволяют использовать лекарственные препараты на его основе как эффективные средства при поражениях печени [11-17], патологии сердечно-сосудистой системы [18-22], заболеваниях центральной нервной системы [23-25] катарактах и глаукоме [26], сахарном диабете [27], интоксикациях, а также наркоманиях и алкоголизме [28]. Кроме того, учитывая высокую степень
нутриентной незаменимости этого соединения, оправдана необходимость введения Таи в состав продуктов питания, в первую очередь — детского [29-31].
Поэтому на сегодняшний день существует более чем достаточно предпосылок, обосновывающих актуальность фундаментальных исследований и прикладных разработок для дальнейших испытаний биологической активности и выяснению механизмов действия этого соединения, а также показаний и способов его применения в медицинской практике.
Значимость таких исследований для народного хозяйства определяется их основной целью, заключающейся в определении научно обоснованных показаний и способов применения Таи для целенаправленной метаболической коррекции и терапии широкого спектра заболеваний и патологических состояний, включая прямо или косвенно связанные с воздействием неблагоприятных экологических факторов, в том числе ионизирующей радиации. Дальнейшее осмысление полученных результатов и развитие исследований в этом направлении требуют широкого обсуждения.
В настоящей книге представлены современные литературные сведения, а также результаты собственных 15 летних экспериментальных и клинических исследований по биохимии, фармакологии и медицинскому применению Таи, ставшие основой для регистрации и внедрения в фармацевтическую промышленность нового эффективного отечественного лекарственного препарата гепато- и радиопротекторного действия "таблетки таурина", которому свойственны практически полное отсутствие побочных эффектов, возможность длительного приёма, усиления полезных эффектов других лекарств и препятствие проявлению их побочного действия, а также адаптогенные эффекты в отношении вредных факторов окружающей среды.
Исследования в этой области выполнены в нами Институте биохимии НАН Беларуси в сотрудничестве с Институтом физико-органической химии НАНБ, а также с институтами МЗ РБ (Минский, Гродненский и Витебский мединституты) в рамках реализации заданий Государственной научно-технической программы "Лекарственные препараты". Поэтому изложенный материал представляет интерес не только для научных работников, но и практических врачей, специалистов в области технологии и производства лекарственных
препаратов а также студентов и аспирантов медико-биологического профиля.