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LES ACIDES AMINÉS : LA TAURINE

La Taurine est l’acide 2-amino-éthane sulfonique, il s’agit d’un ß (et non un α) aminoacide dont le groupement acide est sulfonique et non carboxylique.  La Taurine se comporte comme un zwitter-ion au pH physiologique.  Le pôle sulfonique forme un anion fort (pK 1,5) qui attire les cations Ca++ et Mg++ ; le pôle aminé (pK 8,7) se combine avec les acides carboxyliques en générant des liaisons amides comme dans les acides biliaires.  La Taurine est un aminoacide qui ne participe pas à la synthèse des protéines.  Dans les tissus des mammifères, la Taurine se présente soit sous forme libre soit sous forme conjuguée aux acides biliaires.  La Taurine est considérée comme un nutriment semi-essentiel bien que le cerveau, la rétine, le cœur, les reins, le foie ont la capacité métabolique de la synthétiser.  Le foie peut synthétiser une faible quantité de Taurine à partir de la transformation de la méthionine (la réaction est catalysée par le Mg++) en homocystéine.  La Taurine endogène est obtenue à partir du pool en méthionine et cystéine en présence de vitamine B6.

L’homocystéine cède son groupe sulfur en devenant la cystathionine sous l’action du Pyridoxal-5-Phosphate (P5P). Par oxydation (O2) et l’action du P5P, la cystathionine se transforme en cystéine. Par oxydation (O2) et par la catalyse de la cystéine-déoxygénase (CDO), la cystéine devient la cystéine sulfuric acid qui sera décarboxylée en hypotaurine par la cystéine sulfinic acid decarboxylase (CSAD) et la P5P. L’hypotaurine sera oxydée en Taurine par l’hypotaurine deshydrogenase.  La Taurine peut également être synthétisée à partir de l’oxydation de la cystéine sulfinic acid en cysteic acid (= cysteine sulfonic acid) qui sera décarboxylé par la P5P en Taurine.
 

La Taurine devient un nutriment essentiel dans certaines conditions :

  • Lorsque le pool en acides aminés soufrés précurseurs est un facteur limitant de la biosynthèse dans les organes cibles (foie, cerveau, rein, …) - exemple : apport insuffisant en méthionine (AA essentiel), en cofacteur (vitamine B6) des enzymes impliqués dans la trans-sulfuration (cystathionine ß synthase (CBS) et cystathionine gamma lyase (CGL) ), en cystéine, en vitamines B9 et B12 - ;
  • Chez les enfants en bas âge, les prématurés en particulier, la cystathionase est souvent absente ou présente en très faible quantité.

Le caractère « essentiel » de la Taurine est observé chez la femme enceinte ayant été, avant la grossesse, sous contraception orale. La prise de pilules contraceptives peut induire une déplétion en vitamines du groupe B, dont les folates et la pyridoxine : ces vitamines sont impliquées dans la synthèse endogène de Taurine à partir de la méthionine.

Par ailleurs, il existe deux phénotypes : variant vitamine B6 répondeur et variant non-répondeur.

D’une manière générale, ce caractère « essentiel » de la Taurine est corrélé à sa biosynthèse hépatique et à l’activité des enzymes : cystéinesulfinic acid decarboxylase, cystathionine ß synthase, cystathionine Υ lyase, cystathionase.

Cette faible activité enzymatique est observée chez l’homme adulte, mais aussi chez le fœtus et le nouveau né. La biosynthèse de la Taurine est conditionnée par la disponibilité de la cystéine, celle-ci devenant un facteur limitant lors de synthèses prioritaires des protéines de glutathion, …La synthèse est de 50 à 125 mg/jour chez l’adulte.

Chez l’homme, la Taurine est un nutriment cellulaire qui participe au métabolisme des fonctions cardiaques, nerveuses, digestives, etc., la Taurine n’est pas une substance xénobiotique. De nombreuses voies métaboliques impliquant la Taurine ont été identifiées chez l’homme.

La Taurine exogène est absorbée au niveau de l’intestin grêle via deux mécanismes de transport :

Comme pour les acides ß aminés, la Taurine utilise un transporteur de haute affinité, mais de faible capacité qui est Na+/Cl- dépendant (TauT) et un autre transporteur de faible affinité mais de forte capacité qui est H+ dépendant (PAT1). Dans les conditions physiologiques, TauT est le transporteur prédominant de la Taurine présente à faible concentration. TauT est actif entre les apports nutritionnels en Taurine tandis que PAT1 est impliqué dans le transport de la Taurine lorsque celle-ci est en grande quantité lors d’un repas ou d’une supplémentation.

La Taurine est l’acide aminé intracellulaire le plus abondant. Un adulte de 70 kg contient environ 560 mmol (= 70 g) de Taurine avec une concentration intracellulaire de 5 à 50 mmol, la concentration plasmatique se situe à ± 100 µmol.

Les tissus qui sont “excitables” et producteurs de radicaux libres : rétine, leucocytes, plaquettes, cœur, rein, foie, muscles squelettiques sont les plus riches en Taurine .

Les concentrations plasmatiques sont maintenues par un contrôle homéostatique comprenant une lente réabsorption rénale se produisant durant les périodes de diète ; par contre, le sang total se charge plus rapidement en fonction des apports alimentaires. Le turnover de la Taurine dépend de deux pools échangeables : un petit de 2,0 mmoles (0,25 g) rapidement échangeable (t ½ = 0,1 h) et un grand (100 mmoles (12,5 g)) qui est très lentement échangeable (t ½ = 70 h).

Le petit pool comprend : la bile, le système nerveux central, et les autres tissus qui absorbent activement la Taurine suivant un gradient de concentration.

La Taurine est activement transportée aux tissus par TauT : le transporteur des acides aminés ß-couplé aux ions sodium et chlorure et régulé par deux enzymes calcium-sensibles : la protéine kinase C (inhibition) et la calmoduline (stimulation).

TauT appartient à la famille des SLC6 (= solute carrier 6) impliquée dans le transport des neuromédiateurs inhibiteurs : GABA, glycine et les neuromédiateurs aminergiques : sérotonine, dopamine, noradrénaline. Ces transporteurs sont exprimés dans les tissus neuronaux mais également dans les reins, les intestins, etc.

a. Taurine, processus du stress et cytoprotection vasculaire et neuronale :

La Taurine est un stabilisant membranaire par maintien de la structure, de la perméabilité et de la polarisation. La Taurine est impliquée dans la régulation du volume cellulaire, elle a de ce fait une fonction cytoprotectrice vasculaire et neuronale. Ses caractéristiques physico-chimiques (zwitter-ion) et l'existence d'un fort gradient de concentration entre le cytosol et le milieu extra-cellulaire entretenu par un transport Na+ / Cl- dépendant en font un osmorégulateur physiologique idéal. Ce rôle est particulièrement important dans les cellules exposées à de fréquents changements de volume : neurones, cardiomyocytes, bâtonnets rétiniens, ..... La Taurine se caractérise par sa capacité à contribuer à préserver l’homéostasie de Ca++ des cellules soumises au stress. Ce maintien du taux calcique dans les cellules cardiaques constitue un effet anti-arythmique. Comme la Taurine est un inhibiteur de l’angiotensine II, en bloquant l’activité vasoconstrictrice de ce peptide, elle évite l’augmentation de la pression artérielle. La Taurine réduit la quantité d’adrénaline sécrétée par les glandes surrénales et la quantité de noradrénaline sécrétée par le système nerveux central soumis à un stress. Elle peut ainsi être assimilée à un neuromodulateur dont l’activité est comparable à celle du GABA (acide g-amino-butyrique), inhibiteur du système nerveux.

La Taurine améliore l’incorporation intracellulaire du magnésium et réduit l’hyperexcitabilité des cellules. Elle facilite le passage du magnésium et du potassium dans les cellules somatiques, ce qui accroît leur bio activité.

La Taurine inhibe le système dopaminergique central, contribuant ainsi à réguler par exemple la prise alimentaire, le sommeil ou la mémoire et à diminuer l’anxiété. Un apport supplémentaire est particulièrement important en situation de stress où les besoins sont augmentés. En effet, au cours du stress, l’élévation du taux d’adrénaline entraîne une sortie de magnésium intra-cellulaire des cellules et donc une augmentation des pertes urinaires en magnésium.

Par son activité fixatrice du magnésium et son effet calmant, la Taurine , prise en synergie avec le magnésium et la vitamine B6, permet de contrôler le taux de catécholamines et des neurotransmetteurs excitateurs et de renforcer l’action du GABA. Elle réduit ainsi la vulnérabilité au stress.

b. Taurine et processus antioxydant :

Une supplémentation en Taurine améliore également les niveaux de la malone dialdéhyde (MDA), du glutathion oxydé/glutathion réduit (GSSG/GSH), de la nicotinamide adénine dinucléotide/nicotinamide adénine dinucléotide réduit (NAD+/NADH) et empêche la perte de GSH. Sa propriété antioxydante lui est également conférée par le fait qu’elle permet une meilleure incorporation intracellulaire du zinc au rôle antioxydant. Elle aide l'organisme à produire du Glutathion à partir des acides aminés soufrés.

Schéma taurine et métabolisme du glutathion

La Taurine inactive l'acide hypochloreux (HClO) produit par la myéloperoxydase des polynucléaires neutrophiles, en formant la taurochloramine plus stable et moins délétère que l' HClO. 

c. Taurine et absorption des lipides :

La Taurine est un composant des acides biliaires, elle aide à la régulation de l'absorption des lipides et des vitamines liposolubles. Elle est impliquée dans le mécanisme de digestion des lipides puisqu'elle est présente dans la structure des acides biliaires (acides taurocholique et taurochénodésoxycholique) précurseurs des sels biliaires chargés d'émulsifier (sous forme de micelles) les lipides alimentaires (dont, notamment, le cholestérol) arrivant dans le duodénum après un repas. La Taurine est également importante pour l’accroissement de l’activité de la 7-alpha-hydroxylase qui réduit les taux sériques du cholestérol.

Schéma Taurine et synthèse des métabolismes dans les cellules des mammifères



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