Taurine : une source et une application pour le soulagement de la fatigue visuelle, partie 2

3.2.1. Réduire les dommages causés par le stress rétinien : oxydation, inflammation, apoptose

La principale cause de fatigue visuelle est le travail continu de l'œil ou l'exposition de l'œil à une lumière intense et à l'oxygène. Cette situation favorise une augmentation du métabolisme oculaire suivie d'une augmentation des peroxydes et donc d'une vulnérabilité aux dommages oxydatifs, qui commence à se produire [78]. Des études actuelles ont montré que l'un des effets protecteurs les plus essentiels de la taurine sur les cellules est son effet antioxydant, médié par trois processus différents : Premièrement, la taurine neutralise l'acide hypochloreux, un oxydant des neutrophiles, et le produit de réaction qui en résulte, le taurate de chloramine, est également meilleur à empêchant l’apparition de l’inflammation [79,80]. Deuxièmement, la taurine réduit la production de superoxyde par le métabolisme mitochondrial [81,82]. Troisièmement, les ROS produites par le métabolisme cellulaire ou des stimuli environnementaux externes ont tendance à attaquer les enzymes antioxydantes, entraînant une augmentation des dommages oxydatifs [82,83], tandis que la taurine peut protéger efficacement ces enzymes antioxydantes des attaques des ROS, neutralisant ainsi le stress oxydatif [33,84]. Il est bien connu que l'exposition à la lumière a tendance à entraîner des dommages au stress rétinien et des dommages ou une perte des photorécepteurs et qu'une supplémentation alimentaire en taurine peut augmenter la concentration de taurine dans la rétine qui est réduite par l'exposition à la lumière, réduire la surproduction de MDA rétinienne induite par l'exposition à la lumière et augmenter activité de la superoxyde dismutase rétinienne (SOD) et de la glutathion peroxydase (GSH-Px) dans la rétine.

Cistanche peut agir comme un anti-fatigue et un stimulateur d'endurance, et des études expérimentales ont montré que la décoction de Cistanche tubulosa pourrait protéger efficacement les hépatocytes hépatiques et les cellules endothéliales endommagées chez les souris nageuses en charge, réguler positivement l'expression de NOS3 et favoriser le glycogène hépatique. synthèse, exerçant ainsi une efficacité anti-fatigue. L'extrait de Cistanche tubulosa riche en phényléthanoïdes pourrait réduire considérablement les taux sériques de créatine kinase, de lactate déshydrogénase et de lactate, et augmenter les taux d'hémoglobine (HB) et de glucose chez les souris ICR, ce qui pourrait jouer un rôle anti-fatigue en diminuant les dommages musculaires. et retarder l'enrichissement en acide lactique pour le stockage d'énergie chez la souris. Les comprimés composés de Cistanche Tubulosa ont prolongé de manière significative le temps de nage en charge, augmenté la réserve hépatique de glycogène et diminué le taux d'urée sérique après l'exercice chez la souris, montrant son effet anti-fatigue. La décoction de Cistanchis peut améliorer l'endurance et accélérer l'élimination de la fatigue chez les souris en exercice, et peut également réduire l'élévation de la créatine kinase sérique après un exercice de charge et maintenir l'ultrastructure du muscle squelettique des souris normale après l'exercice, ce qui indique qu'elle a les effets d'améliorer la force physique et d'anti-fatigue. Les cistanchis ont également prolongé de manière significative la durée de survie des souris empoisonnées aux nitrites et amélioré la tolérance à l'hypoxie et à la fatigue.

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Dans le même temps, la taurine a également inhibé l'expression de la caspase -1 dans la voie de signalisation apoptotique des cellules photoréceptrices, ce qui suggère que la taurine alimentaire pourrait réduire les dommages rétiniens induits par le stress photochimique en médiant les mécanismes antioxydants et anti-apoptotiques de la rétine, ce qui suggère également que la taurine joue un rôle physiologique indispensable et important dans le développement structurel et fonctionnel de la rétine [85]. Dans une étude de Diego et al. [86], il a de nouveau été confirmé que la taurine est un nutriment essentiel pour le maintien de l'activité physiologique régulière des cellules rétiniennes, en particulier en présence de dommages aux photorécepteurs induits par la lumière, et que la rétine a des besoins plus élevés en taurine. . De plus, la taurine a amélioré de manière significative les niveaux de taurine et la survie des photorécepteurs chez les rats atteints de dystrophie rétinienne, a réduit la libération de facteurs pro-inflammatoires et les dommages causés par le stress oxydatif dans la rétine, et a efficacement réparé et réduit les dommages causés aux cellules RPE (87). Cela suggère que la taurine pourrait réduire les dommages à la fonction rétinienne grâce à des voies anti-inflammatoires et antioxydantes (88). En outre, la taurine peut également prévenir les modifications morphologiques de la rétine et du nerf optique en réduisant la voie du stress oxydatif rétinien et en inhibant l'endothéline -1 (un puissant vasoconstricteur impliqué dans la dérégulation vasculaire rétinienne glaucomateuse et le stress oxydatif) induite par l'apoptose des cellules rétiniennes [89] .

Des études ont montré que la fonction visuelle de l’œil diminue avec l’âge. Les lésions rétiniennes dans certains modèles animaux de vieillissement peuvent également être étroitement liées à une carence en taurine (90). Wang et coll. utilisé la métabolomique ciblée pour analyser et comparer les métabolites dans les yeux de jeunes souris C57 BL6/J âgées de 6- semaines avec ceux de souris âgées de 73- semaines. Les résultats du test ont montré que les souris sénescentes avaient des réponses réduites à l'électrorétinogramme et un nombre réduit de photorécepteurs par rapport aux jeunes souris, et qu'une altération du métabolisme de la taurine a été observée (91). Des études expérimentales in vivo et ex vivo ont montré que la taurine atténue les dommages causés par la DMLA en réduisant la voie apoptotique rétinienne (92).

Les études ci-dessus ont montré que la taurine joue un rôle essentiel dans le maintien des fonctions visuelles et photoréceptrices normales. La taurine peut améliorer efficacement les dommages causés par le stress, en particulier les dommages causés par le stress oxydatif, survenant dans la rétine. En outre, la taurine peut également jouer un rôle dans la protection de la fonction rétinienne contre les dommages causés par le stress grâce à ses effets anti-inflammatoires et anti-apoptotiques, soulageant ainsi la fatigue visuelle.

3.2.2. Réduire les dommages excitotoxiques rétiniens et assurer une neuroprotection

Les cellules bipolaires, les photorécepteurs et les cellules ganglionnaires de l'œil contiennent de fortes concentrations de glutamate, un neurotransmetteur important qui, lorsqu'il est surchargé, déclenche une excitotoxicité et une signalisation apoptotique, conduisant à un dysfonctionnement rétinien (93). De plus, les lésions excitotoxiques rétiniennes sont également à l'origine d'une perte de la fonction visuelle [94,95]. Ces dommages excitotoxiques rétiniens incluent également une surstimulation des récepteurs du glutamate, en particulier du sous-type d'acide N-méthyl-D-aspartique (NMDA) des récepteurs du glutamate, qui provoque un flux entrant de calcium et perturbe l'homéostasie environnementale intracellulaire, déclenchant des voies pro-apoptotiques (96). Par conséquent, l’induction de lésions rétiniennes chez le rat par injection intravitréenne de NMDA a été utilisée comme modèle animal représentatif des lésions rétiniennes excitotoxiques (97). En revanche, il a été démontré que la taurine assure une neuroprotection par une voie qui réduit le calcium libre intracellulaire, exerçant ainsi une résistance à l'excitotoxicité induite par le glutamate (98). De plus, la taurine est un neuromodulateur potentiel de la transmission du glutamate (99). La taurine peut inhiber efficacement l'excitotoxicité induite par le glutamate et protéger la fonction rétinienne des dommages grâce à une supplémentation alimentaire à long terme de la voie de la taurine (100). De plus, des données expérimentales montrent que la taurine est efficace pour éliminer un large éventail d’espèces réactives de l’oxygène et de l’azote à différentes concentrations physiologiques (101). Par conséquent, l'effet réducteur de la taurine alimentaire sur le stress oxydatif rétinien peut être dû non seulement à sa capacité à restaurer et à renforcer la défense antioxydante de la rétine, mais également à la capacité de la taurine à améliorer l'éclatement des radicaux libres et ainsi à prévenir les dommages rétiniens induits par le NMDA en réduisant la rétine. stress oxydatif [102].

Le rat du Royal College of Surgeons (RCS) est un modèle animal couramment utilisé pour la rétinite pigmentaire. Les principales manifestations de ce rat sont une phagocytose altérée des cellules RPE [103–106] avec une dégénérescence progressive des photorécepteurs [107–110], une prolifération accrue des cellules gliales rétiniennes, une altération du transport axonal rétrograde des cellules ganglionnaires rétiniennes (RGC) et perte de RGC (111-113). Une étude a affirmé que le premier signe de dégénérescence rétinienne chez les rats RCS était une diminution significative des taux de taurine. Les données montrent que la taurine rétinienne est fournie par les cellules RPE et les cellules de Müller (91, 114). Dans le même temps, la déplétion en taurine augmente également la prolifération des cellules gliales rétiniennes et altère la phagocytose des cellules RPE (35). Cela suggère que la taurine est indispensable au maintien d’une fonction RPE normale et que l’amélioration des dommages néfastes causés aux cellules RPE par une supplémentation en taurine pourrait constituer une stratégie d’intervention diététique potentielle. En effet, l'ajout de 0,2 M de taurine à l'eau de boisson de rats RCS a révélé une réduction significative du nombre de microglies dans la couche externe de la rétine, une réduction efficace de la teneur en protéine acide fibrillaire gliale (GFAP) dans les cellules de Müller, une réduction significative de stress oxydatif dans les noyaux rétiniens externes et internes et amélioration du maintien des connexions synaptiques rétiniennes. Ceci suggère que la taurine alimentaire pourrait agir pour améliorer les dommages aux photorécepteurs et augmenter les réponses électriques rétiniennes en méditant divers mécanismes neuroprotecteurs (88).

De plus, la taurine peut également jouer un rôle dans l'amélioration des lésions rétiniennes en améliorant les connexions synaptiques rétiniennes, en maintenant l'équilibre du rapport Bcl-2/Bax (qui détermine l'apoptose) et en réduisant la prolifération gliale réactive dans les cellules rétiniennes de Müller (115). ]. En conclusion, les études ci-dessus suggèrent que la taurine pourrait jouer un rôle dans l’amélioration de la fonction et de la morphologie normales des RPE, RGC et photorécepteurs endommagés en réduisant l’excitotoxicité dans la rétine ainsi que divers mécanismes neuroprotecteurs, atténuant ainsi la fatigue visuelle.

Les effets de la taurine sur la santé de la rétine et sa nécessité sont détaillés dans le tableau 3.

4. Conclusions

La fatigue visuelle est principalement causée par un déclin ou une altération de la fonction rétinienne, en particulier lorsqu'une utilisation prolongée des yeux entraîne une accumulation excessive de déchets métaboliques dans l'œil qui ne peuvent pas être éliminés, provoquant diverses blessures liées au stress. La taurine est considérée comme un nutriment essentiel au fonctionnement et à la survie des photorécepteurs rétiniens, des RGC et des cellules RPE [36, 87, 116], et son épuisement augmente la sensibilité de la rétine aux dommages causés par l'exposition à la lumière [35, 36] et augmente également la prolifération des cellules gliales. et le stress oxydatif dans la rétine, altérant la capacité phagocytaire normale du RPE (35). De plus, de nombreuses études cliniques [117,118] et animales [33,119,120] ont montré que la déplétion en taurine peut induire une altération de la fonction rétinienne et même une maladie oculaire pathologique. La supplémentation en taurine est efficace pour améliorer la dégénérescence des photorécepteurs rétiniens [88,121] et les lésions de la rétine et du nerf optique [33,90]. Cependant, les recherches actuelles sur l’effet protecteur de la taurine sur la rétine se concentrent principalement sur son effet antioxydant. La recherche sur les voies non antioxydantes pour améliorer les dommages rétiniens pourrait constituer une orientation importante pour les recherches futures. De plus, la taurine, en tant qu’acide aminé naturel, présente un profil de sécurité élevé et son ajout aux boissons fonctionnelles et autres produits alimentaires est autorisé dans de nombreux pays. En raison du rôle protecteur important de la taurine dans la rétine et de sa haute sécurité alimentaire, son application dans le développement d’aliments fonctionnels pour le soulagement de la fatigue visuelle est très prometteuse. Par conséquent, dans le développement futur d'aliments fonctionnels pour le soulagement de la fatigue visuelle, la recherche sur l'effet synergique de la taurine en combinaison avec d'autres ingrédients fonctionnels peut être améliorée pour clarifier le rapport de formulation optimal entre la taurine et d'autres ingrédients fonctionnels, afin de maximiser la fatigue visuelle. fonction de soulagement des produits.

Une étude rationnelle de sélection et d’extraction des matières premières est l’un des moyens nécessaires et efficaces pour maximiser leur fonction dans la formulation. Par conséquent, cet article examine systématiquement les voies de synthèse endogène et la distribution alimentaire exogène de la taurine dans le corps humain, ainsi que son extraction et sa production industrielle. Les méthodes de synthèse chimique et de biofermentation conviennent à la production industrielle de taurine de haute pureté, mais chacune présente certains inconvénients. Les méthodes d’extraction, en revanche, ne conviennent pas à la production industrielle de taurine de plus grande pureté, mais revêtent une grande importance pour le développement d’ingrédients alimentaires fonctionnels. En effet, le corps obtient la taurine par des moyens exogènes en consommant une certaine dose d'aliments riches en taurine, qui est ensuite digérée, absorbée et métabolisée par le corps pour véritablement reconstituer le corps avec la quantité requise de taurine. Ce processus met l’accent non seulement sur le niveau de teneur en taurine des aliments, mais également sur la relation entre dose et efficacité. La sélection de matières premières et de méthodes d'extraction appropriées peut augmenter efficacement la teneur en taurine des matières premières et réduire le dosage des matières premières elles-mêmes, ce qui améliore l'utilisation des matières premières et enrichit la gamme de matières premières disponibles pour la formulation d'aliments fonctionnels. pour le soulagement de la fatigue visuelle, améliore la nouveauté des formulations de produits et permet également aux chercheurs de diversifier la conception de formes posologiques d'aliments fonctionnels en fonction des caractéristiques de la population. Il est également très approprié pour la recherche et le développement de nouveaux ingrédients alimentaires ainsi que d’ingrédients alimentaires fonctionnels.

En conclusion, la taurine a un effet protecteur important sur la fonction rétinienne, principalement en raison de ses effets antioxydants et neuroprotecteurs, et est essentielle au fonctionnement et à la survie des photorécepteurs rétiniens, des cellules RGC et RPE. Cependant, comme la quantité de taurine synthétisée par le corps humain n’est pas suffisante pour répondre aux besoins de santé de l’organisme, elle doit être obtenue par le biais de compléments alimentaires. Cela suggère l’importance et la nécessité d’une supplémentation alimentaire en taurine pour promouvoir la santé oculaire. Cet article propose donc un examen systématique des sources de taurine, y compris les voies métaboliques endogènes et alimentaires exogènes, ainsi qu'un examen détaillé de la distribution et de la production de taurine exogène. Les mécanismes physiologiques sous-jacents à la production de fatigue visuelle sont résumés et les progrès de la recherche sur la taurine pour soulager la fatigue visuelle sont passés en revue, y compris la sécurité de la consommation et le mécanisme d'action pour soulager la fatigue visuelle, afin de fournir une référence et une inspiration pour le développement et l'application. de taurine dans les aliments fonctionnels pour soulager la fatigue visuelle.

Contributions d'auteur:Conceptualisation, HD ; méthodologie, HD; logiciel, JG; validation, WS ; analyse formelle, HD ; enquête, HD; ressources, WS ; conservation des données, JG ; rédaction : préparation du projet original, HD et WS ; rédaction - révision et édition, WY ; visualisation, HD; supervision, WY; administration de projet, WY ; acquisition de financement, WY Tous les auteurs ont lu et accepté la version publiée du manuscrit.

Financement:Cette recherche a été financée par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, numéro de subvention 32172244, et les projets de recherche universitaire de l'Université de l'Union de Pékin, numéros de subvention XP202006 et ZK70202004.

Déclaration du comité d'examen institutionnel :N'est pas applicable.

Déclaration de consentement éclairé :N'est pas applicable.

Déclaration de disponibilité des données :N'est pas applicable.

Remerciements :Les auteurs tiennent à remercier Wenjie Yan pour ses conseils et son aide financière.

Les conflits d'intérêts:Les auteurs ne déclarent aucun conflit d'intérêt.

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