¹ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 125993, г. Москва, Российская Федерация
² Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 400131, г. Волгоград, Российская Федерация
Метаболический синдром, кластер факторов риска развития сахарного диабета и сердечно-сосудистых заболеваний, стал очень серьезной проблемой общественного здравоохранения. Ряд исследований свидетельствует о том, что таурин эффективен в отношении компонентов метаболического синдрома, включая снижение уровня общего холестерина, холестерина липопротеинов низкой и очень низкой плотности, триглицеридов, резистентности к инсулину. Таурин оказывает гипотензивное действие путем регуляции ренин-ангиотензин-альдостероновой и калликреин-кининовой систем. В обзоре обобщены данные исследований in vitro, клинических исследований о положительном влиянии таурина на ожирение, дислипидемию, сахарный диабет и артериальную гипертензию, а также рассмотрены возможные метаболические и молекулярные механизмы таурина в предотвращении метаболического синдрома.
Втечение многих лет концепция метаболического синдрома (МС) вызывает неослабевающий интерес. Симптомокомплекс, включающий ожирение, нарушение толерантности к глюкозе, дислипидемию и артериальную гипертензию (АГ), согласно определению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ, 1999), является комплексом взаимосвязанных факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (CCЗ) и сахарного диабета 2-го типа (СД2). МС связан примерно с 2-кратным увеличением сердечнососудистых исходов и 1,5-кратным повышением смертности от всех причин, а также он в 5 раз увеличивает риск развития СД2 [1, 2]. Внушает опасение не только рост числа пациентов с МС – cреди 17 048 участников распространенность МС составила 34,7% (95% доверительный интервал 33,1–36,3), но и значительное увеличение его встречаемости среди лиц в возрасте от 20 до 39 лет (с 16,2 до 21,3%; р=0,02) [3].
Несмотря на отсутствие общепринятого определения МС, неуточненную роль его различных фенотипов, критериальных оценок, клиническую значимость нарушений и заболеваний, объединенных в рамках этого синдрома, трудно переоценить. Широкая распространенность МС, его роль в развитии коморбидных заболеваний: СД2, АГ, дислипидемии, атеросклероза, – определяют интенсивность научных поисков ключевых звеньев патогенеза, профилактики и единой терапевтической концепции лечения этого симптомокомплекса.
Согласно российским рекомендациям, общепринятые критерии МС в настоящее время включают абдоминальное ожирение (окружность талии >94 см для мужчин и >80 см для женщин) в сочетании как минимум с 2 из 4 факторов: повышение уровня триглицеридов (ТГ) >1,7 ммоль/л, снижение уровня липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) 130 мм рт.ст. и/или диастолического АД >85 мм рт.ст.; повышение уровня глюкозы венозной крови >5,6 ммоль/л натощак; выявленный ранее СД2 или нарушение толерантности к глюкозе [4].
Российскими экспертами для диагностики МС рекомендовано учитывать содержание ЛПВП, ТГ и липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), в то время как в большинстве зарубежных рекомендаций содержание ЛПНП не рассматривается.
Объединяющая основа всех проявлений МС – первичная инсулинорезистентность (ИР), определяющая развитие метаболических, гемодинамических и органных нарушений, способствующая, в итоге, развитию СД2, ССЗ [5]. Изучение генетических факторов, обусловливающих развитие ИР, показало ее полигенный характер. Один из механизмов связан с нарушением метаболизма таурина. Рандомизированное исследование по оценке влияния уровня таурина на ИР, определяемую по индексу HOMA-IR у пациентов с ожирением на фоне диеты в зависимости от наличия/отсутствия генетической предрасположенности к СД2 (n=711, продолжительность – 2 года, Германия, США), показало, что даже у пациентов с избыточной массой тела/ожирением и генетической предрасположенностью к СД таурин может улучшать чувствительность к инсулину на фоне диеты. Предыдущие данные свидетельствуют о том, что профилактическое воздействие таурина может быть связано с регулированием уровней экспрессии генов, связанных с СД [6]. Кроме того, продемонстрировано, что снижение уровня таурина в сыворотке крови при СД2 связано с метаболическими и клиническими осложнениями СД [7, 8], а устранение его дефицита ослабляет выраженность окислительного стресса и воспалительных реакций, патогенетически важных для формировании диабетических микрои макроангиопатий. В ходе двойного слепого плацебо-контролируемого клинического исследования при использовании 3000 мг таурина в течение 8 нед наблюдалось значительное увеличение активности антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутазы, каталазы) сыворотки крови, достоверно снижались уровни малонового диальдегида, С-реактивного белка, фактора некроза опухоли α [9].
Таурин (2-аминоэтансульфоновая кислота) – самая распространенная свободная аминокислота, на ее долю приходится ~0,1% общей массы тела человека. Таурин является условно незаменимой аминокислотой, которая обнаруживается в свободном виде в большинстве тканей млекопитающих: в сердце, сетчатке, печени, мышцах, тромбоцитах [10, 11]. А низкие уровни таурина ассоциированы с различными патологическими повреждениями, включая кардиомиопатию, дегенерацию сетчатки, задержку роста и т.д. [10]. В настоящее время хорошо известно, что таурин обладает многими биологическими и физиологическими свойствами, такими как антиоксидантное [12], противовоспалительное действие [13], осморегуляция, мембранная стабилизация [11], модуляция клеточного уровня кальция и т.д. [10]. Показано, что таурин обладает высокой активностью по снижению уровней холестерина, ТГ, глюкозы в крови и АД. Международное эпидемиологическое исследование при поддержке ВОЗ – исследование CARDIAC (3960 человек из 61 популяции населения) показало, что 24-часовой уровень содержания таурина в моче как маркера его потребления с пищей имеет очень существенную обратную зависимость от значений индекса массы тела (ИМТ), АД, общего холестерина (ОХС) и индекса атерогенности (ИА); это повышает вероятность того, что таурин может быть важен для профилактики МС [14]. В исследовании типа «случай–контроль» O.P. Wójcik и соавт. (2013) оценивали связь уровня циркулирующего таурина с риском развития ишемической болезни сердца (ИБС) [15]. Отмечена достоверная обратная связь между уровнем таурина в сыворотке крови и риском развития ИБС среди женщин с высоким (>250 мг/дл) ОХС, но не среди женщин с низким ОХС в сыворотке крови. Высказано предположение, что прием таурина может играть превентивную роль в отношении ИБС среди людей с высоким уровнем холестерина в сыворотке.
Все большее количество экспериментальных и клинических исследований свидетельствует о том, что таурин может влиять на все компоненты МС: висцеральное ожирение, дислипидемию, резистентность к инсулину и АГ; определены метаболические и молекулярные механизмы этих эффектов.
Полученные данные свидетельствуют о том, что таурин играет важную роль в преобразовании преадипоцитов в адипоциты, значительно повышает уровень адипонектина в плазме крови, непосредственно влияет на липидный обмен в белой жировой ткани, является физиологическим модулятором воспалительного ответа жировой ткани, оказывает анорексигенное действие. Особо обсуждается патофизиологическая роль таурина в переключении дифференцировки макрофагов с воспалительного фенотипа M1 на противовоспалительный фенотип М2 , что приводит к снижению воспаления, инфильтрации, апоптозу адипоцитов. Кроме того, таурин подавляет выработку провоспалительных цитокинов адипоцитами, и это позволяет предположить, что таурин играет противовоспалительную роль в жировой ткани. Уменьшая воспаление, таурин препятствует развитию ожирения и инсулинорезистентности [16]. Еще один важный физиологический эффект, опосредующий иммуномодулирующую роль на воспалительную активность жировой ткани, связан с таурохлорамином, эндогенно выделяемым активированными нейтрофилами и макрофагами [17]. Продемонстрировано дозозависимое влияние таурохлорамина на дифференциацию адипоцитов, что сопровождалось подавлением транскрипционных факторов адипогенеза и маркерных генов адипоцитов, включая пролифератор – активированный рецептор пероксисомы PPAR-g, белка-1, связывающего стерол-регуляторный элемент (SREBP-1) [18]. В эксперименте показано, что таурин может увеличивать расход энергии за счет усиления экспрессии факторов, участвующих в окислении жирных кислот, изменять соотношение энергии, используемой для синтеза гликогена и липогенеза, снижать активность липогенеза путем влияния на окисление глюкозы после приема пищи [19]. Полученные в эксперименте данные нашли подтверждение в клинических исследованиях пациентов с МС. В одном из первых рандомизированных двойных плацебоконтролируемых исследований M. Zhang и соавт. (2004) сообщается, что прием таурина в дозе 3 г/сут студентами колледжа с ИМТ ≥25,0 кг/м2 и без признаков СД в течение 7 нед сопровождался снижением массы тела, уровня ТГ и ИА [20]. В рестроспективном исследовании Е.А. Южаковой и соавт. (2019) по оценке эффективности таурина (Дибикор®, ПИК-ФАРМА) в суточной дозе 1 г/сут в течение 3 мес у пациентов с ожирением и предиабетом, СД2, а также без нарушений углеводного обмена достоверно снизился ИМТ у пациентов с ожирением на 13%, с ожирением и предиабетом на 11%, у лиц с ожирением и СД2 на 8% [21]. По истечении 3 мес ИМТ в группах в среднем снизился на 3,5%, окружность талии (ОТ) – на 13,4%, объем бедер (ОБ) – на 10,3%.
В проспективном сравнительном рандомизированном исследовании, проведенном в группе пациентов с ожирением и неалкогольной жировой болезнью печени, Дибикор® в суточной дозе 1000 мг в течение 6 мес способствовал достоверному снижению выраженности висцерального ожирения по данным биоимпедансометрии [4,09% при сохранении относительно стабильного соотношения ОТ/ОБ (Δ%= -0,97)]. Также отмечен рост доли пациентов с высоким уровнем висцерального жира (Δ%=5,03) за счет уменьшения процента больных с очень высоким уровнем висцерального жира [22]. В исследовании оценивали влияние препарата Дибикор® на индекс висцерального ожирения (VAI) – показатель «функции висцеральной жировой ткани» и чувствительности к инсулину. Его увеличение в значительной степени связано с ̆ повышением кардиоваскулярного риска [23]. В норме VAI=1 для здоровых пациентов с нормальным ИМТ, распределением жировой массы, уровнями ЛПВП и ТГ. Продемонстрировано его снижение до 4,5±1,7 (Δ%= -12%) в основной группе, тогда как в группе контроля среднее значение VAI практически не изменилось (4,78±1,5; р>0,05, Δ%=1,7%). При оценке выраженности дисфункции висцерального жира (ДВЖ), по M.C. Amato и соавт. [23], отмечено, что в группе пациентов, принимающих таурин, выявлено достоверное снижение процента пациентов с тяжелой ДВЖ на 14,2% за счет увеличения числа пациентов с умеренной ДВЖ с 6,7 до 20% (Δ%=66,5%) [22].
Гиполипидемические эффекты таурина связывают с несколькими механизмами. Таурин влияет на метаболизм холестерина. Существует 2 пути катаболизма холестерина или биосинтеза желчных кислот, один – классический (также известный как нейтральный), – основной путь превращения холестерина в желчные кислоты, а другой – альтернативный (также известный как кислый или митохондриальный). Холестерин 7α-гидроксилаза (CYP7A1) является ограничивающим скорость ферментом в классическом пути [24, 25]. Многие исследования показывают, что таурин способствует превращению холестерина в желчную кислоту, улучшая экспрессию и активность CYP7A1, тем самым оказывая гипохолестеринемическое действие. Другой механизм связан с повышением экскреции желчных кислот с калом и подавлением всасывания желчных кислот из подвздошной кишки. Желчные кислоты, синтезируемые из холестерина в печени, выводятся в кишечник, участвуя в процессах переваривания и всасывания пищевых липидов, часть из них выводится с калом, а большинство реабсорбируется подвздошной кишкой и возвращается в печень через воротную вену, образуя энтерогепатическую циркуляцию желчных кислот. Показано, что таурин с помощью CYP7A1 активирует биоконверсию холестерина в желчную кислоту и, следовательно, увеличивает экскрецию желчных кислот с калом [26, 27].
Известно, что липопротеины низкой (ЛПНП) и очень низкой плотности (ЛПОНП), которые синтезируются в печени, являются общепризнанным фактором риска предрасположенности к атеросклерозу и ИБС. ЛПОНП и ЛПНП выводятся из кровообращения с помощью рецептора ЛПНП, который связывается с ApoB-100 и фрагментами ApoE на них. Показано, что таурин стимулирует связывание ЛПНП с рецептором ЛПНП и/или стимулирует поглощение ЛПНП [28]. Приведенные к настоящему времени результаты показывают, что таурин также снижает концентрацию холестерина за счет снижения секреции Apo-В и ЛПОНП в печени и улучшения выведения холестерина из кровообращения за счет усиления экспрессии гена ЛПНП и способности его к их связыванию [29].
Клинические исследования по оценке влияния таурина на показатели липидного профиля в течение 8 нед приема у пациентов с СД2 [9] подтвердили возможность снижения уровня ОХС на 4,8%, а ЛПНП на 7%. Аналогичные результаты получены и в двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании Г.И. Нечаевой и соавт., которые показали, что добавление препарата Дибикор® в терапию пациентов с СД2 и диастолической дисфункцией позволили достичь целевых уровней ОХС, снизив его уровень на 35% против 11% на фоне базовой терапии статинами [30]. Один из патогенетически важных эффектов таурина связан с его возможностью снижать уровень ТГ не только в сыворотке крови [31, 32], но и в печени [33, 34].
Патогенетические механизмы влияния таурина на компоненты метаболического синдрома. Адаптировано по: [39] Расшифровка аббревиатур дана в тексте.
Гипогликемизирующее действие таурина определяется несколькими механизмами. Во-первых, в эксперименте показано, что таурин защищает митохондрии и эндоплазматический ретикулум β-клеток поджелудочной железы от структурного повреждения [35]. Дальнейшие исследования показали, что таурин влияет не только на развитие островков, но, что более важно, способствует секреции инсулина путем повышения экспрессии генов, участвующих в стимуляции секреции инсулина, и/или путем ингибирования АТФ-чувствительного К+ -канала [36–38]. Кроме того, E.M. Carneiro и соавт. также указывают, что таурин контролирует гомеостаз глюкозы, регулируя экспрессию генов, необходимых для стимулированной глюкозой секреции инсулина [39].
Во-вторых, модулируя фосфорилирование субстрата инсулинового рецептора IRS-1, IRS-2, протеинкиназ Akt и JNK-1 в периферических тканях и/или непосредственно взаимодействуя с рецептором инсулина, таурин демонстрирует улучшение толерантности к глюкозе [40].
В клинических исследованиях у пациентов с избыточной массой тела или ожирением без СД2 таурин улучшает вызванную липидами функциональную декомпенсацию β-клеток и резистентность к инсулину за счет снижения окислительного стресса [41]. Субстрат рецептора инсулина (ISR) является важным сигнальным белком в пути передачи сигнала инсулина, а фосфорилирование тирозина ISR – основное звено в передаче сигнала. Исследование E.M. Carneiro и соавт. показало, что таурин значительно увеличивает как базальное, так и стимулированное инсулином фосфорилирование тирозина – рецептора инсулина в скелетных мышцах и тканях печени мышей, а затем способствует соединению инсулина с рецептором для улучшения метаболизма глюкозы [39]. Кроме того, гипогликемический эффект таурина связывают с его противовоспалительными и антиоксидантными эффектами [40].
В клиническом исследовании А.Е. Южаковой и соавт. показано, что прием препарата Дибикор® в дозе 1000 мг способствует более выраженному снижению гликированного гемоглобина у пациентов с ожирением, ожирением и предиабетом на 15 и 8% соответственно при добавлении к диете, у пациентов с ожирением и СД2 при добавлении к диете и метформину – на 4% [21]. Таким образом, Дибикор® может стать одним из лекарственных препаратов, который следует назначать пациентам с МС и нарушениями углеводного обмена.
Влияние таурина на АД опосредуется его физиологическим влиянием на активность ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС) посредством модуляции гомеостаза кальция. Таурин повышает уровень экспрессии генов калликреина, снижает симпатическую активность, а также улучшает почечную функцию [42–44]. Получены данные, свидетельствующие о том, что таурин может подавлять высвобождение норэпинефрина из периферического симпатического нерва и улучшать нарушенную чувствительность к барорефлексу [43].
Согласно исследованию Т. Fujita и соавт., как систолическое, так и диастолическое АД у молодых пациентов с пограничной АГ значительно снизились при приеме таурина в течение 7 дней [45]. Координированное ВОЗ многоцентровое эпидемиологическое исследование в 61 группе населения показало, что люди с более высоким 24-часовым уровнем таурина в моче (маркер оценки эндогенного содержания таурина) имели значительно более низкое систолическое и диастолическое АД по сравнению с лицами с более низким уровнем таурина мочи [46]. 2 недавних клинических исследования подтверждают мнение, что терапия таурином снижает АД у пациентов с гипертонической болезнью [47].
Положительные антигипертензивные эффекты таурина авторы исследований объяснили улучшением эндотелиальной функции, вторичным по отношению к снижению окислительного стресса. В двойном слепом рандомизированном плацебо-контролируемом исследовании пациентов в возрасте 18–75 лет с систолическим АД, варьирующим от 120 до 139 мм рт.ст., и диастолическим АД 80–89 мм рт. ст., прием 1,6 г/сут таурина в течение 12 нед сопровождался снижением систолического АД на 7,2 мм рт.ст., а диастолического – на 4,7 мм рт.ст. [48]. Эффект таурина был выше у субъектов с более высоким АД, чем у субъектов с более низким во время первоначального введения таурина. Прием таурина привел к увеличению его концентрации в плазме в 1,5 раза, что коррелировало с улучшением АД.
Таким образом, на основании вышеизложенного следует отметить, что прием таурина представляет собой новое, интересное, патогенетически обоснованное (см. рисунок) направление в управлении компонентами МС, позволяющее избежать полипрагмазии.
Фактически таурин играет положительную роль в предотвращении МС благодаря его многочисленным физиологическим функциям и механизмам. Многофакторное благотворное влияние таурина на компоненты МС все более очевидно, поэтому представляется весьма интересной концепция его применения в терапии коморбидных пациентов. Необходимо продолжить оценивать таурин в долгосрочных проспективных исследованиях у пациентов с МС.
Аметов Александр Сергеевич (Alexander S. Ametov) – заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой эндокринологии, заведующий сетевой кафедрой ЮНЕСКО по теме «Биоэтика сахарного диабета как глобальная проблема» ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России, Москва, Российская Федерация E-mail: alexander.ametov@gmail.com https://orcid.org/0000–0002–7936–7619
Туркина Светлана Владимировна (Svetlana V. Turkina) – доктор медицинских наук, профессор кафедры внутренних болезней педиатрического и стоматологического факультетов ФГБОУ ВО ВолГМУ Минздрава России, Волгоград, Российская Федерация E-mail: turkina.vlg@gmail.com https://orcid.org/0000–0002–8844–2465