Учёные выяснили, что рептилии выводят отходы в виде кристаллов мочевой кислоты — своего рода «твёрдой мочи». Анализ этого процесса показал, что змеи и другие рептилии безопасно управляют кристаллизацией веществ, которые у человека вызывают подагру и камни в почках. Результаты работы, опубликованной в журнале Journal of the American Chemical Society, могут помочь создать новые методы профилактики и лечения болезней, связанных с избытком мочевой кислоты.
Ключевые факты
- Рептилии выводят отходы в виде твёрдых кристаллов мочевой кислоты, экономя воду.
- Учёные исследовали «твёрдую мочу» более чем у 20 видов змей и других рептилий.
- Кристаллы состоят из микросфер диаметром 1–10 микрометров, построенных из нанокристаллов мочевой кислоты и воды.
- Понимание этого процесса может помочь разработать новые подходы к лечению подагры и мочекаменной болезни у людей.
Как рептилии экономят воду
В отличие от человека, который выводит азотистые отходы в виде мочи, содержащей мочевину и аммиак, многие рептилии и птицы выделяют твёрдую массу — ураты, которые выходят через клоаку. Этот способ позволил им приспособиться к жизни в засушливых условиях, где важно сохранять влагу.
То, что опасно для человека, — норма для змей
Для человека образование кристаллов мочевой кислоты может быть опасным: при её избытке они оседают в суставах (вызвая подагру) или формируют камни в почках. Но для змей и других рептилий кристаллизация — нормальный и безопасный процесс.
Чтобы понять, как им удаётся избегать последствий, команда Дженнифер Свифт из Университета Джорджтауна исследовала ураты более чем у 20 видов рептилий — от королевских питонов до мадагаскарских древесных боа.
Что показали микроскопы
С помощью электронных микроскопов учёные обнаружили, что ураты состоят из микросфер размером 1–10 микрометров. Эти структуры образованы нанокристаллами мочевой кислоты, объединёнными с молекулами воды.
Рентгеновский анализ показал, что мочевая кислота не просто отход — она помогает превращать токсичный аммиак в безопасную кристаллическую форму. У людей этот механизм тоже существует, но работает иначе и зачастую приводит к накоплению опасных кристаллов.
«Мы хотели понять, как рептилии могут безопасно удалять мочевую кислоту, не повреждая ткани, — рассказала Дженнифер Свифт. — Возможно, изучение их биохимии поможет нам предотвратить болезни, вызванные её избытком у человека».
Почему это важно
Открытие демонстрирует, что механизмы, выработанные природой для адаптации животных, могут вдохновлять медицинские инновации. Если учёным удастся воспроизвести «змеиный» способ нейтрализации мочевой кислоты, это может привести к созданию безопасных методов профилактики подагры и камнеобразования без побочных эффектов существующих лекарств.
Что дальше
Исследователи планируют изучить, какие именно белки и молекулярные структуры стабилизируют кристаллы уратов у рептилий, и можно ли адаптировать эти процессы для применения у человека. В долгосрочной перспективе это может стать шагом к разработке биомиметических (основанных на природных механизмах) средств защиты от заболеваний, связанных с нарушением обмена мочевой кислоты.
Источник
- 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
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;
