В последние годы ученые выражают обеспокоенность по поводу потенциального источника загрязнения воды: мочи американских граждан. Хотя популярные диеты способствуют потреблению белка, американцы потребляют примерно на 40% больше белка, чем рекомендованная суточная норма. Одним из побочных эффектов избытка белка является наличие избыточного азота в моче. Когда эта мощная смесь попадает в окружающую среду, она может вызвать токсичное цветение водорослей, нарушить экосистемы и сделать питьевую воду опасной, говорит Майя Альмараз, биогеохимик из Йельского университета, автор статьи 2022 года по этой проблеме. Она и ее коллеги подсчитали, что в результате чрезмерного потребления белка американцы ежегодно выделяют более 600 000 тонн избыточного азота с мочой.
Редакция сообщает, что это лишь один пример из множества удивительных сведений, которые моча может раскрыть о нашем здоровье и привычках. Джошуа Кун, профессор химии из Висконсинского университета в Мэдисоне, говорит: «Если вы употребляете алкоголь, в моче будут характерные молекулы. Если вы пьете кофе, мы можем увидеть его следы». Дэвид Вишарт, профессор Университета Альберты, пионер в исследовании молекул в моче и хранитель базы данных из более чем 3000 молекул, обнаруженных в моче человека, говорит, что некоторые опухоли мозга оставляют свои следы в моче еще до того, как их можно обнаружить другими способами. Прогресс в фундаментальных исследованиях показывает, что «в этой золотистой жидкости есть золото».
Что может рассказать нам моча? Многие люди сдавали мочу в пластиковом стаканчике с палочкой в кабинете врача или дома. Стандартный тест ищет сахар в моче для диагностики диабета. Другой тест определяет хорионический гонадотропин человека, показатель беременности. Эти тесты работают, потому что в моче содержатся метаболиты: отходы повседневной работы по расщеплению и построению новых молекул. Подобно тому, как мусор, выносимый из дома, может указывать, например, на то, являются ли жильцы вегетарианцами, метаболиты также раскрывают, что происходит внутри тела. Вишарт говорит: «Если что-то идет не так в организме, это имеет тенденцию концентрироваться в моче». Вишарт и его коллеги обнаружили, что панель из 69 метаболитов в моче человека может предсказать, у кого есть предраковые полипы в кишечнике. В 2020 году он и его сотрудники опубликовали тест на 149 различных метаболитов в моче, стремясь, чтобы другие члены исследовательского сообщества использовали его для изучения мочи и потенциального создания новых лабораторных тестов.
Моча не полезна для всего. Майкл Снайдер, геномист из Стэнфорда, пионер в использовании долгосрочного личного мониторинга для здравоохранения, говорит, что моча не является таким же хорошим индикатором, как кровь, когда речь идет о многих тканях, включая мышцы и сердечную ткань. Тем не менее, она может предоставить особенно подробную информацию о том, что люди потребляют. Снайдер говорит: «Это хорошее окно в диету и добавки». Действительно, в исследовании 2019 года из лаборатории Куна, целью которого было выяснить, можно ли использовать мочу для мониторинга здоровья в реальном времени, он и его коллеги собрали всю мочу, выделенную двумя добровольцами в течение 10 дней. Они измерили более 100 молекул в моче, чтобы отслеживать влияние физических упражнений и пищевых добавок. Они обнаружили, что уровни молекул, связанных с распадом мышц, таких как креатинин, увеличивались после тренировки. Они также смогли определить точную информацию о приеме пищевых добавок.
Эти исследования показывают, как много информации моча может предоставить о нашем здоровье. В будущем анализы мочи могут быть более широко использованы для ранней диагностики заболеваний и разработки индивидуальных стратегий здравоохранения.