Моча змей может помочь в лечении подагры и камней в почках

Рептилии выработали удивительный способ «мочеиспускания» твёрдыми кристаллами мочевой кислоты, экономя воду и безопасно выводя отходы. Credit: Shutterstock

Если вы никогда не держали рептилий, вас может удивить, что многие из них фактически «мочатся» в кристаллической форме. В исследовании, опубликованном в Journal of the American Chemical Society, учёные изучили твёрдую мочу более 20 различных видов рептилий и обнаружили, что во всех образцах содержались крошечные сферы из мочевой кислоты. Это открытие подчёркивает, как рептилии разработали уникальный метод безопасного хранения и удаления отходов в кристаллической форме. Полученные данные также могут привести к созданию новых способов лечения заболеваний человека, связанных с накоплением мочевой кислоты, таких как камни в почках и подагра.

Как рептилии экономят воду с помощью твёрдых отходов

Каждое живое существо нуждается в избавлении от отходов, и рептилии не являются исключением. У людей организм выводит избыток азота, вымывая его с мочой в виде мочевины, мочевой кислоты и аммиака. Однако рептилии и птицы используют другой подход. Они преобразуют некоторые из тех же азотсодержащих соединений в твёрдые вещества, известные как «ураты», которые выводятся через общее отверстие — клоаку. Учёные полагают, что эта твёрдая форма отходов развилась как адаптация для сохранения воды — ценное качество для животных, часто обитающих в засушливых условиях.

Что опасно для людей — норма для змей

Хотя образование кристаллов в моче помогает рептилиям выживать, тот же процесс может вызывать серьёзные проблемы со здоровьем у людей. Когда уровень мочевой кислоты становится слишком высоким, кристаллы могут скапливаться в суставах, приводя к подагре, или образовываться в мочевыводящих путях в виде камней в почках. Чтобы понять, как рептилиям удаётся безопасно выводить эти кристаллы, Дженнифер Свифт и её исследовательская группа проанализировали ураты более чем 20 видов.

«Это исследование было вдохновлено желанием понять, каким образом рептилии способны безопасно выводить этот материал, в надежде, что это может подсказать новые подходы к профилактике и лечению заболеваний», — объясняет Свифт, ведущий автор исследования.

Микроскопические сферы с большим медицинским потенциалом

Используя мощные микроскопы, исследователи обнаружили, что такие виды, как королевские питоны, ангольские питоны и мадагаскарские древесные удавы, производят ураты, состоящие из крошечных текстурированных сфер размером от 1 до 10 микрометров. Рентгеновский анализ показал, что эти микросферы построены из ещё более мелких нанокристаллов, состоящих из мочевой кислоты и воды. Команда также обнаружила, что мочевая кислота помогает преобразовывать аммиак, токсичное соединение, в более безопасную твёрдую форму. Они полагают, что мочевая кислота может играть аналогичную защитную роль и у людей. Хотя необходимы дополнительные исследования, эти выводы позволяют предположить, что химия, лежащая в основе отходов рептилий, в конечном итоге может помочь учёным разработать более эффективные методы лечения заболеваний, связанных с мочевой кислотой.

Поддержка исследований и сотрудничество

Это исследование получило поддержку от Национального научного фонда, Джорджтаунского университета, Международного центра данных по дифракции и музея Chiricahua Desert Museum.

Источники:

Материалы предоставлены Американским химическим обществом.

Alyssa M. Thornton, Timothy G. Fawcett, Amanda K. Rutledge, Gordon W. Schuett, Jennifer A. Swift. Uric Acid Monohydrate Nanocrystals: An Adaptable Platform for Nitrogen and Salt Management in Reptiles. Journal of the American Chemical Society, 2025; DOI: 10.1021/jacs.5c10139