Revista de medicina deportiva y estudios de dopaje

Nutrición y Salud: La deficiencia de taurina puede causar pérdida visual por degeneración de los fotorreceptores y de las células ganglionares: papel en el glaucoma y la retinopatía diabética - Serge Picaud - Instituto de la Visión

Abstract

Serge Picaud

Abstracto

La taurina es un ácido aminosulfónico libre que se obtiene principalmente a través de la alimentación y que se encuentra en grandes cantidades en el sistema nervioso central. En la retina, donde representa casi la mitad del contenido de aminoácidos libres. Aunque hace más de 30 años se descubrió que la reducción de la taurina desencadenaba la degeneración de los fotorreceptores en los gatos alimentados con una dieta sin taurina, el mecanismo de esta carencia de taurina sigue siendo un enigma. El efecto de la taurina sobre la supervivencia de los fotorreceptores se confirmó posteriormente en monos y ratas mediante la administración de un sustrato inhibidor del transportador de taurina (Tau-T) y, finalmente, se observó en ratones mediante la eliminación del transportador de taurina. La taurina también parece desempeñar un papel importante en el desarrollo de los fotorreceptores. Recientemente se ha establecido que la toxicidad retiniana del fármaco antiepiléptico vigabatrina se debe a la depleción de taurina. Se observó que las ratas y los ratones tratados con vigabatrina presentaban una menor absorción plasmática de taurina y que la suplementación con taurina reducía la degeneración de los fotorreceptores observada y la consiguiente desorganización de las capas de fotorreceptores. Sin embargo, en los pacientes tratados con vigabatrina, la contracción visual no solo se atribuye a la degeneración de los fotorreceptores, sino también a la pérdida de células tumorales de la retina (CGR); la capa de CGR incluso aparece como el principal sitio de daño retiniano.

La taurina mejora la supervivencia de las RGC purificadas en cultivo

Para determinar si la taurina puede afectar directamente la supervivencia de las CGR, se aplicó en CGR de rata adulta pura en el medio de cultivo. La impecabilidad celular del cultivo de CGR adulta se evaluó primero mediante inmunomarcaje del cultivo de CGR con dos marcadores específicos.

La mayoría de las células fueron inmunomarcadas con marcadores de RGC NF-200, mientras que unas pocas células son positivas para el marcador de macrófagos. La taurina es un potente antioxidante y una partícula de regulación osmótica que requiere un uso de aprobación dependiente de Na+ para sus actividades celulares, se inspeccionó si las RGC expresan el transportador de taurina (Tau-T). Las RGC se purificaron y se usaron directamente después del paso de purificación (sin cultivo) para medir el nivel de expresión de Tau-T en las RGC recién purificadas. Estos datos especifican que las RGC podrían generar la captación de taurina tanto in vitro como in vivo. Sulfonato de guanidina etano en cultivos de RGC. Curiosamente, la adición de GES con taurina invirtió significativamente el efecto protector que utiliza la taurina (+59%) en cultivos de RGC puros.

La taurina redujo la muerte de las células de las regiones centrales de la retina en un explante de retina tratado con NMDA

Anteriormente se había demostrado que la taurina previene la excitotoxicidad del glutamato en las neuronas. Por lo tanto, descubrimos si la taurina también podría defender a las CGR de la excitotoxicidad del glutamato. Por lo tanto, la taurina puede evitar parcialmente las pérdidas de CGR por excitotoxicidad del glutamato. Para determinar si la taurina podría afectar la existencia de CGR in vivo, se complementó con el agua potable del ratón DBA/2J, un modelo genético legalizado de glaucoma pigmentario. De hecho, los animales viejos mostraban un aumento de la presión intraocular (PIO) en comparación con los ratones C57BL/6J, tomados como control. No se observó una modificación clara del inmunomarcaje de Tau-T en los ratones DBA/2J en comparación con los C57BL6/2J en la capa de células ganglionares (datos no mostrados). Estos resultados muestran que la suplementación con taurina previno parcialmente la degeneración de las CGR debido a una PIO elevada en los ratones DBA2/J.

Discusión

Nuestros experimentos previos en animales tratados con vigabatrina habían sugerido que la reducción de taurina puede causar la degeneración de las CGR. Aquí, proporcionamos evidencia de que la taurina también puede promover la supervivencia de las CGR adultas en un cultivo puro y limpio. Este resultado demuestra una acción neuroprotectora directa de la taurina sobre las CGR, que es consistente con la taurina provocada y la resistencia a la hipoxia en una línea celular de CGR preservada. La expresión específica de la taurina transportada en CGR de rata recién purificadas (no cultivadas) sugiere que un mecanismo intracelular está involucrado en la acción protectora de la taurina. Esta teoría fue validada aquí por la pérdida de la neuroprotección de la taurina encontrada en presencia del inhibidor del transportador de taurina en GES. Como se informó en la línea celular de CGR inmortalizada, la neurodefensa de las CGR con taurina podría ocurrir al reducir los niveles de calcio intracelular al prevenir la apertura de los poros de transición de permeabilidad mitocondrial. También se demostró que la taurina es necesaria para la traducción del ADN mitocondrial.

En todos nuestros ensayos con animales, la suplementación con taurina aumentó en dos veces la concentración plasmática de taurina, aunque la concentración inicial fue diferente en ratones y ratas. Los próximos estudios tendrán que explorar cómo la concentración de taurina en la retina se relaciona tanto con la expresión del transportador como con el nivel de concentración plasmática circulante en las células endoteliales de la retina. En humanos, la suplementación con taurina ya se ha considerado para el tratamiento de varias enfermedades y no se han reportado efectos secundarios indeseables o toxicidad humana incluso en dosis tan altas como 6 g/día. De hecho, dosis bajas (1,5 g/día) ya comenzaron a aumentar más de dos veces la absorción plasmática de taurina en sujetos humanos.

Conclusión

Las CGR se aislaron de las retinas de ratas Long-Evans adultas (de 8 semanas de edad) con una técnica de inmunocrisis, de acuerdo con los protocolos descritos anteriormente en ratas jóvenes y animales adultos. El ARN se extrajo de las CGR recién purificadas (no cultivadas), el hígado o el riñón, la retina completa de ratas Long-Evans, utilizando el kit RN easy plus mini (Qiagen, Courtaboeuf, Francia). Luego se realizó la transcripción inversa utilizando la incubación Super Script II (Invitrogen) primero a temperatura ambiente durante 10 minutos, luego a 42 °C durante 1 hora y finalmente a 70 °C durante 15 minutos en presencia de hexámero aleatorio. La taurina se administró por vía oral mediante su adición al agua de bebida durante 4 meses desde los 8 a los 12 meses de edad en ratones DBA/2J, un modelo animal genético para el glaucoma pigmentario.

La tinción inmunológica se realizó en criosecciones de copas oculares de ratones o ratas mediante el uso de anticuerpo monoclonal anti-Brn-3a. La cuantificación de RGC depende del marcaje inmunológico de POU4F1 (Brn3a) porque se informó una fuerte asociación entre RGC inmunopositivas para POU4F1 y RGC teñidas con colorante retrógrado, tan pronto como 3 semanas y después de la lesión inicial de RGC. Además, las RGC inmunopositivas para POU4F1 significan la mayoría de la población de RGC (más del 75%). Las RGC positivas para POU4F1/DAPI se calcularon a partir de las secciones verticales completas escaneadas con el Sistema de Patología Digital Nanozoomer (Hamamatsu, Massy, ??Francia) por 2 investigadores independientes que desconocían los grupos experimentales. Para evaluar el grosor de RGC, los números de RCG se normalizaron a la longitud de la sección de la retina medida con el software NDP-view (Hamamatsu).

Nota: Este trabajo se presenta parcialmente en el 9º Congreso Internacional sobre Nutrición y Salud del 20 al 21 de febrero de 2017, Berlín, Alemania.