La taurine (acide 2-aminoéthanesulfonique) est un acide aminé sulfonique naturellement présent dans les organismes vivants, qui exerce plusieurs fonctions cryoprotectrices. Contrairement aux cryoprotecteurs conventionnels pénétrants ou non pénétrants, ses effets protecteurs reposent sur une combinaison d’activités osmorégulatrices, stabilisatrices des membranes et antioxydantes. Elle constitue ainsi un additif intéressant pour réduire les lésions cryogéniques dans divers systèmes biologiques.

Mécanismes de cryoprotection

La taurine protège les cellules par plusieurs mécanismes complémentaires qui interviennent au cours des processus de congélation et de décongélation.

• Osmorégulation : la taurine agit comme un osmolyte organique et contribue au maintien du volume cellulaire face aux fortes contraintes osmotiques provoquées par la congélation et la décongélation. Chez les spermatozoïdes de bélier, l’effet cryoprotecteur de la taurine a été attribué principalement à son action osmorégulatrice plutôt qu’à ses propriétés antioxydantes, car les autres antioxydants testés n’ont pas amélioré la motilité après décongélation. Chez les spermatozoïdes de chimpanzé soumis à un stress hyperosmotique, la taurine a partiellement prévenu la désintégration de la membrane plasmique et de la membrane acrosomique externe. Cette protection, associée à une amélioration de la viabilité cellulaire, suggère un rôle osmorégulateur impliquant la stabilisation membranaire.
• Stabilisation des membranes : la taurine est reconnue pour son rôle dans la stabilisation membranaire. Par ses interactions avec les composants des membranes, elle contribue à préserver l’intégrité de la membrane plasmique et des membranes acrosomiques pendant la cryoconservation, limitant ainsi la perte de cellules périphériques et les dommages structuraux.
• Activité antioxydante : la taurine contribue à neutraliser les espèces réactives de l’oxygène (ERO), produites au cours du processus de congélation-décongélation et impliquées dans les lésions cryogéniques. Elle peut traverser la membrane plasmique des spermatozoïdes et inhiber la peroxydation lipidique, protégeant ainsi les cellules contre l’accumulation d’ERO. Dans les études portant sur la cryoconservation des îlots pancréatiques, les groupes traités par la taurine ont présenté une réduction significative de la peroxydation lipidique par rapport aux groupes témoins.