Более 40 лет исследователи подозревали, что должен существовать естественный гормон, который мог бы безопасно вымывать натрий из организма и который можно было бы использовать для разработки более эффективных и безопасных методов лечения высокого кровяного давления или гипертонии. В настоящее время все препараты, снижающие уровень натрия, имеют серьезные побочные эффекты, поскольку они также снижают уровень калия.
Исследователи из Корнелла и Института исследований растений имени Бойса Томпсона (BTI) использовали новую технику и определили гормон из мочи человека – производное ксантуреновой кислоты – который, похоже, может выполнять эту работу. Открытие открывает двери для разработки новых лекарств для контроля уровня натрия и лечения гипертонии.
Франк Шредер, научный сотрудник BTI и соавтор статьи, опубликованной в недавнем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences, разработал новую технику анализа сложных смесей малых молекул, позволяющую окончательно идентифицировать гормон.
До открытия исследователи знали, что человеческий стероид под названием альдостерон активирует почки, чтобы реабсорбировать натрий и выводить калий, что заставило их подозревать, что должен быть другой гормон, который заставит почки делать обратное: выводить натрий и реабсорбировать калий. Многие пытались найти такой гормон в моче человека, но моча содержит смесь сотен молекул, и правильную молекулу выделить не удалось, вероятно, потому, что предполагаемый гормон легко разрушается во время традиционного химического анализа.
Большинство исследователей отказались от поиска этого "Святой Грааль" гормонов почек, пока в 2003 году частная компания Naturon Corp., связался со Шредером, в то время научным сотрудником в Медицинской школе Корнелла и Гарварда.
Для выполнения этой работы Шредер разработал подход, основанный на спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) частично очищенной мочи. Традиционно ЯМР-спектроскопия, возможно, самый мощный инструмент, который используют химики для определения структур неизвестных соединений, использовалась только для анализа очищенных соединений. Подход Шредера позволяет ЯМР идентифицировать соединения без их выделения, например, в сложной смеси, такой как частично фракционированная моча. Метод позволил выявить три совершенно новых соединения, каждое из которых впоследствии было синтезировано и введено крысам. Затем наблюдали за мочой крыс.
Два из идентифицированных соединений, оба производные общего метаболита ксантуреновой кислоты, повышали уровень натрия в моче крысы, но сохраняли постоянный уровень калия. Шредер сказал, что, хотя альдостерон (который действует наоборот) является стероидным гормоном, эта недавно обнаруженная молекула более похожа по структуре на такие нейротрансмиттеры, производные от аминокислот, как дофамин и серотонин, и, следовательно, может также играть другие роли в организме.
"Теперь мы хотим знать, какие еще функции имеют эти соединения и влияют ли они напрямую на кровяное давление," сказал Шредер.
Источник: Корнельский университет