Аминокислота таурин, распространенный ингредиент энергетических напитков, является одной из самых распространенных аминокислот в организме человека, где она играет ключевую роль в наших мышцах, мозге и митохондриях, которые питают все наши клетки. Исследования показывают, что таурин может играть полезную роль в здоровье человека, но механизмы долгое время были неясны.

В новом исследовании, опубликованном 7 августа 2024 года в журнале Nature , ученые обнаружили, что N-ацетилтаурин, побочный продукт таурина и ацетата, может быть ответственен за многие полезные эффекты таурина.

Эти открытия не только углубляют наше понимание метаболических процессов, на которые влияет таурин, но и открывают новые пути борьбы с ожирением и связанными с ним нарушениями обмена веществ.

Исследование проводилось в лаборатории Джонатана Лонга, доцента кафедры патологии в Стэнфордском медицинском университете и научного сотрудника института Sarafan ChEM-H.

Лонг ответил на некоторые из наших вопросов о новых результатах и ​​их потенциальном влиянии на здоровье и устойчивость человека:

Вопрос-ответ с Джонатаном Лонгом
Почему вас заинтересовало изучение таурина? Что делает эту молекулу особенной?
Таурин — это увлекательный и малоизученный компонент нашего рациона. Мы едим много таурина — его очень много в моллюсках, мясе и энергетических напитках, таких как Redbull, — что делает его важной частью многих диет.

Некоторые исследования показали, что таурин может оказывать большое влияние на наше здоровье, хотя точный механизм этого влияния до сих пор не ясен.

Таурин выполняет множество функций в нашем организме: он помогает мышцам работать должным образом, поддерживает функцию митохондрий (энергетических фабрик наших клеток) и даже взаимодействует с мозгом, влияя на нейротрансмиттеры, такие как ГАМК, которые имеют решающее значение для мозговой коммуникации.

Более того, таурин может трансформироваться в различные вещества, известные как метаболиты таурина, каждый из которых имеет свои уникальные функции. Около десяти лет назад ученые открыли новый метаболит таурина, называемый N-ацетилтаурином. Количество этого метаболита в нашем организме связано с тем, сколько таурина мы потребляем, и увеличивается при физических упражнениях и употреблении алкоголя.

Эта связь вызвала интерес к более детальному изучению N-ацетилтаурина, чтобы раскрыть конкретные способы, которыми таурин может приносить пользу или влиять на наше здоровье. Изучая биохимические процессы, которые создают и разрушают N-ацетилтаурин, мы надеялись получить более глубокое понимание роли таурина в нашем питании и благополучии.

Что было для вас самым удивительным в этих результатах? Почему это отличалось от того, что вы ожидали? (Или, если ничего особенно удивительного не было, что было самым захватывающим?)
До проведения этого исследования мы не были уверены, является ли N-ацетилтаурин просто неактивным и инертным побочным продуктом метаболизма таурина или же он действительно играет определенную роль в том, как таурин влияет на наш организм.

Самым захватывающим открытием этого исследования является то, что N-ацетилтаурин действительно важен и активно участвует в процессах нашего организма. Это было установлено путем обнаружения специального фермента PTER, который специфически расщепляет N-ацетилтаурин, показывая, что наличие и уровни N-ацетилтаурина строго контролируются нашими генами и биохимическими путями.

Кроме того, ген, ответственный за выработку фермента PTER, ранее был связан с массой тела в ходе крупномасштабных генетических исследований .

Используя эту информацию, мы смогли продемонстрировать четкую и действенную связь между N-ацетилтаурином, ферментом PTER и регуляцией веса тела. Это особенно важно, когда в рационе содержится большое количество таурина. Например, в экспериментах мыши, у которых отсутствует фермент PTER, накапливают N-ацетилтаурин и демонстрируют повышенную чувствительность к противоожиренческому эффекту таурина, как из-за диетических добавок, так и в ответ на упражнения на выносливость.

Более того, непосредственное введение нормальным мышам N-ацетилтаурина может привести к снижению потребления пищи и снижению массы тела, что предполагает новый потенциальный путь борьбы с ожирением.

Могут ли быть недостатки снижения активности PTER и накопления N-ацетилтаурина? Как объяснить потенциальные полезные эффекты? Ожидаем ли мы негативных побочных эффектов?
PTER разрушает N-ацетилтаурин. Мыши с нокаутом PTER (KO) накапливают N-ацетилтаурин, что отражает эффекты упражнений или добавления таурина в пищу — оба приводят к накоплению N-ацетилтаурина. Таким образом, PTER-KO можно рассматривать как генетический метод, позволяющий нам стать сверхчувствительными к эффектам упражнений или добавления таурина (все результаты положительные).

Есть ли побочные эффекты? Пока что мыши PTER-KO выглядят вполне нормально, и никаких очевидных побочных эффектов не наблюдалось. Однако понимание любых потенциальных побочных эффектов имеет решающее значение для терапевтического перевода этого пути на людей.

Каковы наиболее неотложные дальнейшие шаги для повышения эффективности этого исследования?
Есть два важных вопроса. Первый — это базовый вопрос, связанный с дополнительными путями метаболизма N-ацетилтаурина. Мы обнаружили PTER, который отвечает за расщепление N-ацетилтаурина, и ясно показывает, что N-ацетилтаурин является важным метаболитным эффектором потребления таурина.

Но что делает N-ацетилтаурин? У нас есть некоторые доказательства того, что существуют также определенные гены и биохимические пути, ответственные за создание этого метаболита, но конкретные идентичности этих путей неизвестны. Мы пытаемся выяснить это сейчас.

Вторая область фокуса более прикладная и широкая. Учитывая, что диетический таурин и его преобразование в N-ацетилтаурин, по-видимому, положительно влияют на здоровье, большой вопрос заключается в том, можем ли мы намеренно манипулировать этим путем для борьбы с ожирением или использовать полезные эффекты таурина в других состояниях здоровья, таких как здоровье мозга, мышечная сила или общая физическая работоспособность.

Это может включать разработку лекарств, которые усиливают выработку или функцию N-ацетилтаурина, чтобы воспроизвести или усилить пользу для здоровья от таурина . По сути, исследование движется не только к пониманию этих биохимических процессов, но и к выяснению того, как их можно использовать терапевтически для улучшения здоровья человека.

Чтобы прояснить связь с нейронаукой, мы также подозреваем, что сам N-ацетилтаурин должен воздействовать непосредственно на мозг.

В нашем исследовании мы показываем взаимодействие N-ацетилтаурина с контуром заднего мозга, участвующим в регуляции питания (где PTER также экспрессируется). Это все довольно ново, но мы рады лучше понять, как этот путь влияет на аппетит и регуляцию веса тела.