В недавнем масштабном исследовании ученые из медицинской школы Университета Иллинойса в Чикаго проанализировали изменения в составе мочи пациентов с различными типами сахарного диабета и обнаружили прямую корреляцию между концентрацией специфических метаболитов и характерным, часто описываемым как "кислый", запахом мочи. Результаты этой работы, опубликованные в журнале Journal of Diabetes Research, могут прояснить физиологическую природу этого явления и помочь в диагностике диабета, особенно на ранних стадиях.
Известно, что при сахарном диабете метаболизм глюкозы нарушается из-за недостаточной или неправильной функции инсулина. Эта дисфункция влияет не только на уровень сахара в крови, но и на широкий спектр метаболических процессов в организме, что, в свою очередь, коррелирует с изменениями химического состава мочи.
В исследовании приняли участие пациенты с сахарным диабетом 1 и 2 типа и группа сравнения с нормальной функцией обмена веществ. Моча каждого участника была подвергнута газожидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием. Этот метод позволяет провести детальный анализ и идентификацию многих метаболитов, присутствующих в анализируемых образцах, что позволило с высокой точностью отобразить изменения в составе мочи при различных формах диабета.
Ключевыми открытиями стали обнаружение значительно повышенных концентраций ацетоацетата и ацетона в моче пациентов с сахарным диабетом, особенно с сахарным диабетом 1 типа. Это подтверждает гипотезу о том, что при диабетическом кетоацидозе, состоянии, характерном для сахарного диабета 1 типа, повышение уровня кетоновых тел, вызванное недостатком инсулина и нарушением расщепления жиров, напрямую влияет на запах мочи, придавая ему кисловатый и слегка сладковатый оттенок. У пациентов с сахарным диабетом 2 типа наблюдалось повышение уровня этилглюкозной кислоты, что коррелирует с избытком гликированного гемоглобина и прогрессированием хронической тканевой гипоксии.
Ученые также выявили повышенный уровень метилуксусной и триметиламиновой кислот при обоих типах диабета. Эти соединения, которые являются продуктами распада аминокислот и жиров при нарушениях обмена веществ, придают специфическую горечь характерному "кислому" запаху.
Важно подчеркнуть, что выявленные изменения химического состава мочи не были обнаружены у здоровых участников и не наблюдались в такой же степени у пациентов с другими нарушениями обмена веществ, такими как ожирение или инсулинорезистентность.
Эта работа предоставляет фундаментальные данные для разработки более чувствительных и специфичных диагностических тестов, основанных на анализе запаха мочи при сахарном диабете. Возможность раннего выявления не только повышенного уровня сахара в крови, но и характерных метаболических маркеров с помощью неинвазивных методов анализа может революционизировать диагностику диабета, особенно на его начальной стадии. Кроме того, мониторинг определенных соединений в моче может помочь врачам оценить прогрессирование заболевания и эффективность лечения.
Дальнейшие исследования должны быть направлены на расширение клинического применения анализа запаха мочи для оценки тяжести сахарного диабета и мониторинга его динамики в сочетании с традиционными лабораторными методами диагностики.