В организме кристаллы, состоящие из таких веществ, как кальций или сбор мочи, образуют массы, которые могут вызывать боль и серьезные проблемы со здоровьем. Эксперт по кристаллам из Университета Хьюстона Джеффри Раймер, профессор химической инженерии Абрахама Э. Дуклера, известный во всем мире своими революционными открытиями в области использования инновационных методов контроля кристаллов для лечения малярии и камней в почках, сообщает о новом методе контроля роста аммония. кристаллы уратов, вещества, вызывающего образование камней в почках у дельфинов.

Да, у дельфинов тоже бывают камни в почках . И как мы это узнали? Можно поблагодарить ВМФ.

На самом деле, переместите морские котики — дельфин- афалина — еще одно морское млекопитающее, усердно защищающее наши берега. Обладая высокоразвитой способностью обнаруживать объекты, дельфины десятилетиями помогали ВМС США находить подводные мины в рамках программы ВМС США по морским млекопитающим.

В рамках этой программы военно-морской флот заботится о своих друзьях-дельфинах, проводя исследования по таким вопросам, как камни в почках дельфинов. Раймер некоторое время был на волне исследований дельфинов, ранее сообщая о кристаллах, связанных с камнями в почках дельфинов, состоящих из урата аммония, редко встречающихся у людей.

Сейчас он возглавляет международную группу исследователей из Тяньцзиньского университета в Китае, Стокгольмского университета в Швеции, Университета Питтсбурга, Университета Стратклайда, Глазго, Шотландия, Техасского университета A&M, Университета Пердью, Национального политехнического института Мексики и Молекулярного литейного завода Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли.

От имени команды Раймер опубликовал новую работу в Nature Communications об открытии ими метода контроля роста кристаллов урата аммония путем манипулирования изомерами урата, называемыми таутомерами. Открытие может не только помочь дельфинам, но и иметь значение для фармацевтической промышленности.

«Мы обнаружили, что небольшая фракция уратов, существующих в виде второстепенных таутомеров, может контролировать скорость роста кристаллов до такой степени, что они могут полностью блокировать кристаллизацию», — сказал Раймер. «Самым неожиданным и замечательным было обнаружить, что при увеличении концентрации уратов скорость кристаллизации внезапно падает почти до нуля, и кристаллы в этой области не растут».

Раймер считает, что можно воспроизвести эти результаты, контролируя диету, чтобы получить концентрацию в почках в этом диапазоне, поэтому существует вероятность того, что рост кристаллов будет подавлен, и лекарства будут ненужными.

Это относится как к дельфинам, так и к людям, но об этом в будущих исследованиях.

Исследуя кристаллы уратов, Раймер также обнаружил, что таутомеры включаются в кристаллы как дефекты, и именно здесь полученные данные имеют значение для фармацевтики.

Среди 200 лучших препаратов 33 (включая аллопуринол, используемый для лечения камней в почках ) являются таутомерами. Эти лекарства помогают миллионам людей во всем мире, их назначают для лечения ВИЧ, эпилепсии, COVID-19, шизофрении и рака (кожи, легких и поджелудочной железы).

«Когда мы производили кристаллы с очень небольшим количеством дефектов, они растворялись гораздо медленнее, тогда как кристаллы с более высоким процентом дефектов растворялись быстрее», — сказал Раймер. «Это очень важно для фармацевтических препаратов, потому что, когда вы вводите лекарство в свое тело, его эффективность зависит от того, насколько быстро оно растворяется», — сказал Раймер.

«Мы задаем вопрос об этих 33 фармацевтических препаратах — действительно ли компании знают, в какой степени они развивают дефекты? Тот же вопрос можно задать для природы, где таутомеры могут влиять на уникальные свойства видов, которые жизненно важны для их предполагаемой функции, такие как оптические свойства в организме. рыба или изменение цвета у хамелеонов», — сказал он.

Благодаря продолжению исследований Раймера вскоре можно будет получить ответы на эти вопросы.