Исследователи из Университета Альберты объявили сегодня, что определили химический состав мочи человека. Исследование, продолжавшееся более семи лет и включавшее почти 20 исследователей, показало, что более 3000 химических веществ или "метаболиты" можно обнаружить в моче. Ожидается, что результаты будут иметь важное значение для медицинских тестов, тестов питания, лекарств и окружающей среды.
"Моча – невероятно сложная биожидкость. Мы понятия не имели, что в наши туалеты может попадать столько разных смесей," отметил Дэвид Уишарт, старший научный сотрудник проекта.
Исследовательская группа Уишарта использовала современные методы аналитической химии, включая спектроскопию ядерного магнитного резонанса, газовую хроматографию, масс-спектрометрию и жидкостную хроматографию, для систематической идентификации и количественного определения сотен соединений из широкого спектра образцов мочи человека.
Чтобы дополнить свои экспериментальные результаты, они также использовали компьютерные методы интеллектуального анализа данных, чтобы просмотреть более чем 100-летнюю опубликованную научную литературу о человеческой моче. Этот химический перечень, который включает химические названия, синонимы, описания, структуры, концентрации и ассоциации с болезнями для тысяч метаболитов в моче, размещен в свободно доступной базе данных, которая называется База данных метаболомов мочи или UMDB. UMDB – это всемирный справочный ресурс для облегчения клинического, лекарственного и экологического анализа мочи. UMDB поддерживается Центром инноваций метаболомики, национальным центром метаболомики Канады.
Химический состав мочи представляет особый интерес для врачей, диетологов и ученых-экологов, поскольку он раскрывает ключевую информацию не только о здоровье человека, но и о том, что он ел, что пьет, какие лекарства принимают и какие загрязняющие вещества. могли подвергнуться воздействию в своей среде. Анализ мочи для медицинских целей насчитывает более 3000 лет. Фактически, вплоть до конца 1800-х годов анализ мочи с использованием цвета, вкуса и запаха (так называемая уроскопия) был одним из основных методов, которые первые врачи использовали для диагностики заболеваний. Даже сегодня миллионы химических анализов мочи выполняются каждый день для выявления нарушений обмена веществ у новорожденных, диагностики диабета, мониторинга функции почек, подтверждения инфекций мочевого пузыря и выявления незаконного употребления наркотиков.
"В большинстве медицинских учебников в моче указывается от 50 до 100 химических веществ, а наиболее распространенные клинические анализы мочи измеряют от шести до семи соединений," сказал Уишарт. "Расширение списка известных химических веществ в моче в 30 раз и совершенствование технологии, чтобы мы могли обнаруживать сотни химических веществ в моче одновременно, могло бы изменить правила игры для медицинских исследований." Уишарт говорит, что это исследование особенно важно, потому что оно позволит проводить целое новое поколение быстрых, дешевых и безболезненных медицинских тестов с использованием мочи вместо биопсии крови или тканей. В частности, он отмечает, что новые диагностические тесты на основе мочи для рака толстой кишки, рака простаты, целиакии, язвенного колита, пневмонии и отторжения трансплантата органов уже разрабатываются или вот-вот выйдут на рынок, отчасти благодаря этой работе.
Бумага Human Urine Metabolome появилась сегодня в PLOS ONE. Слово метаболом (образованное от слов "метаболизм" а также "геном") определяется как полный набор метаболитов или химических веществ, обнаруженных в конкретном организме или ткани. Исследование мочи человека является частью серии исследований ученых из Университета Альберты, направленных на систематическую характеристику всего метаболома человека. В 2008 году та же команда U of A описала химический состав спинномозговой жидкости человека, а в 2011 году определила химический состав крови человека.
"Это, конечно, не последнее слово о химическом составе мочи," Уишарт сказал. "Я уверен, что по мере разработки новых методов и производства более чувствительных инструментов будут выявлены еще сотни соединений в моче. Фактически, новые соединения добавляются в UMDB почти каждый день.
"Хотя проект генома человека, безусловно, продолжает привлекать большую часть внимания в мире, я считаю, что эти исследования метаболома человека уже оказывают гораздо более значительное и непосредственное влияние на здоровье человека."