Болезнь королей вылечат змеи: в моче рептилий нашли секрет спасения от тяжелых заболеваний

Учёные из Джорджтаунского университета обнаружили, что рептилии, такие как змеи и ящерицы, обладают уникальным способом предотвращения проблем с мочевой кислотой, который может стать ключом к лечению заболеваний человека, таких как камни в почках и подагра (подагру принято называть "болезнью королей", так как в прошлом она поражала преимущественно представителей богатых сословий). Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Journal of the American Chemical Society.

Экзотическое открытие: как змеи и ящерицы могут помочь людям

Исследования, проведённые командой учёных, изучающих твёрдую мочу более 20 видов рептилий, раскрыли интересную особенность их физиологии. Эти животные способны преобразовывать отходы в кристаллическую форму, экономя воду, что является важным эволюционным механизмом выживания в условиях нехватки воды. В отличие от людей, которые выводят азот через мочу в виде мочевины или аммиака, рептилии используют для этого вещества, известные как ураты. Эти вещества, в свою очередь, образуют крошечные сферы, которые и выводятся из организма через отверстие, называемое клоакой.

Такой способ выведения отходов позволяет рептилиям избегать потерь воды, что критически важно в их среде обитания. Эти твердые соединения оказываются весьма полезными для животных, но их роль в человеческой медицине пока изучается. Исследования показали, что мочевая кислота, в частности, может превращать токсичный аммиак в безопасную, кристаллизованную форму.

Дженнифер Свифт, профессор химии в Джорджтаунском университете и автор исследования, подчеркивает важность этого открытия.

"Это исследование было вдохновлено желанием понять, как рептилии могут безопасно выводить этот материал, в надежде, что это вдохновит новые подходы к профилактике и лечению заболеваний", — говорит она.

Эта информация может стать основой для разработки новых методов лечения заболеваний, связанных с накоплением мочевой кислоты у людей.

Камни в почках и подагра: механизмы заболеваний

Мочевая кислота играет ключевую роль в развитии двух широко распространённых заболеваний: подагры и почечнокаменной болезни. В обоих случаях избыток мочевой кислоты приводит к образованию кристаллов, которые могут накапливаться в суставах или мочевыводящих путях, причиняя боль и дискомфорт.

Подагра — это заболевание, связанное с нарушением обмена пуринов, при котором уровень мочевой кислоты в крови повышается, что может привести к образованию кристаллов в суставах. Это воспалительное заболевание часто сопровождается сильной болью и ограничением подвижности. Хотя подагра чаще встречается у мужчин старше 40 лет, женщины также могут столкнуться с этим заболеванием, особенно после менопаузы.

Почечнокаменная болезнь характеризуется образованием камней в почках, которые могут блокировать мочевые пути, вызывая болезненные ощущения и нарушая нормальное функционирование почек. Оба эти заболевания связаны с избытком мочевой кислоты, но механизмы их формирования и проявления отличаются.

К основным симптомам подагры относят болевые ощущения, особенно в области суставов, покраснение и воспаление. Камни в почках могут приводить к ноющим болям в поясничной области и болезненному мочеиспусканию, а также изменению цвета мочи.

Рептилии как образец для медицины

В поисках новых методов лечения учёные начали смотреть на природу, где рептилии и ящерицы предложили интересный вариант решения проблемы. В частности, изучение того, как эти животные используют мочевую кислоту, может помочь создать препараты для предотвращения или лечения заболеваний, связанных с кристаллизацией мочевой кислоты у людей.

Команда Свифта использовала мощные микроскопы, чтобы изучить, как именно рептилии превращают мочевую кислоту в кристаллическую форму. У них было обнаружено, что такие виды, как питоны и мадагаскарские древесные удавы, производят ураты, состоящие из текстурированных микросфер размером не более 0,0004 дюйма. Эти крошечные сферы образуются из ещё более мелких нанокристаллов воды и мочевой кислоты, что позволяет рептилиям безопасно выводить излишки.

Это открытие может привести к разработке новых методов лечения, которые помогут людям эффективно справляться с избыточным накоплением мочевой кислоты в организме. В отличие от традиционных подходов, которые включают медикаменты, направленные на снижение уровня мочевой кислоты, возможное использование микросфер может стать инновационным методом, позволяющим более эффективно выводить избыток кислоты из организма.

Преимущества нового подхода

Исследование химии отходов жизнедеятельности рептилий открывает новые горизонты в лечении заболеваний, связанных с накоплением мочевой кислоты. Возможность преобразования токсичных веществ в безопасные кристаллические формы может сыграть ключевую роль в создании новых медицинских препаратов, которые позволят более эффективно бороться с подагрой и камнями в почках.

Так, например, использование микросфер или уратов, как у рептилий, может стать основой для создания препаратов, которые помогут людям не только уменьшить уровень мочевой кислоты, но и более эффективно выводить её из организма. Эти новые методы могут значительно повысить качество жизни пациентов и уменьшить риск осложнений, связанных с заболеваниями, вызванными мочевой кислотой.

Учёные уверены, что в будущем такие разработки помогут предотвратить возникновение заболеваний, которые в настоящее время требуют сложных и дорогих медицинских вмешательств, а также улучшат результаты лечения пациентов.