От болезни Альцгеймера до рака — ушная сера содержит ценные данные о состоянии здоровья. Теперь ученые анализируют ее химический состав в надежде найти новые способы диагностики болезней.
Ушная сера — оранжевое, липкое вещество, о котором мало кому хочется говорить. Но теперь оно все больше интересует ученых.
Они считают, что сера может помочь изучать заболевания, такие как рак, сердечные болезни и нарушения обмена веществ, включая диабет второго типа.
Сама ушная сера, или церумен, — это смесь секретов двух желез, которые покрывают стенки внешнего слухового канала. Она смешивается с волосками, чешуйками мертвой кожи и другими мелкими остатками, пока масса не становится такой восковой, какой мы ее знаем.
После того как сера образуется, она движется к внешней стороне уха вместе с кожными клетками. Это происходит очень медленно — примерно на одну двадцатую миллиметра в день.
Ученые еще спорят о главной функции серы, но считают, что она помогает поддерживать чистоту и влажность в ухе. Также она является ловушкой для бактерий, грибков и насекомых. Несмотря на пользу, из-за непривлекательного внешнего вида сера долгое время оставалась вне внимания исследователей.
Однако теперь ситуация меняется. Ученые обнаружили, что ушная сера может рассказать о человеке значительно больше, чем казалось ранее: как о мелочах, так и о серьезных вещах.
Например, большинство людей европейского и африканского происхождения имеют сырую желтую или оранжевую серу, а 95% восточноазиатских людей — сухую и серую. За это отвечает ген ABCC11, который также определяет, будут ли у человека вонять подмышки. Около 2% популяции людей — преимущественно из тех, кто имеет сухую серу — имеет такую версию этого гена, при которой подмышки совсем не пахнут.
Но самое интересное — ушная сера может давать подсказки о состоянии здоровья человека.
Важные подсказки
В 1971 году профессор Николас Л. Петракис из Университета Калифорнии в Сан-Франциско заметил, что женщины в США с «сырой» ушной серой (в том числе белые, афроамериканки и немки) имели примерно в четыре раза больший риск умереть от рака молочной железы, чем японки и тайваньки с «сухой» серой.
В 2010 году исследователи из Технологического института Токио исследовали кровь у 270 японских женщин с раком молочной железы и 273 здоровых волонтерок. Они обнаружили, что у больных женщин чаще был ген, связанный с сырой ушной серой. Однако последующие исследования в Германии, Австралии и Италии не нашли связи между типом серы и риском рака, что частично может объясняться малым количеством людей с сухой серой в этих странах.
Более уверенно ученые связывают ушную серу с некоторыми системными заболеваниями. Например, при редкой генетической болезни — синдроме мочи с запахом кленового сиропа — организм не может расщеплять отдельные аминокислоты, что приводит к возникновению характерного запаха в моче. Вещество, ответственное за этот запах, называется сотолон, и его можно обнаружить также в ушной сере. Это дает возможность ставить диагноз простым мазком из уха вместо дорогого генетического теста.
Раби Эн Муса, химик из Государственного университета Луизианы, объясняет: если уже через 12 часов после рождения ребенка от его ушей идет сладковатый запах, это свидетельствует о наличии врожденного нарушения обмена веществ.
Ученые также изучают, как с помощью ушной серы можно выявить другие болезни: Covid-19, диабет первого и второго типа, а также определенные формы сердечных заболеваний, хотя пока проще это сделать через анализ крови.
Еще одна интересная связь — болезнь Меньера, которая вызывает головокружение, сильную тошноту и потерю слуха. Людям с этой болезнью становится трудно управлять машиной или самостоятельно ходить. В результате в поврежденном ухе полностью исчезает слух.
Раби Эн Муса с командой обнаружила, что у людей с болезнью Меньера в ушной сере содержится меньше жирных кислот, чем у здоровых людей. Это первый биологический маркер этой болезни, который может значительно упростить диагностику, что раньше требовало много лет для исключения других возможных причин.
Муса отмечает, что их исследования направлены на редкие и трудно диагностируемые болезни, при которых традиционные анализы крови или мочи малоэффективны.
А почему именно ушная сера такая ценная? Потому что она накапливает информацию о химических процессах в организме. Как объясняет Нельсон Роберту Антаньози Филью из Федерального университета Гояса, многие болезни связаны с нарушениями метаболизма, например, диабет, рак, болезнь Паркинсона и Альцгеймера. Лаборатория Филью обнаружила, что ушная сера концентрирует это большое разнообразие веществ сильнее, чем другие биологические жидкости, такие, как кровь, моча, пот и слезы.
«Это имеет смысл, ведь ушная сера обновляется очень медленно», — говорит Брюс Кимбал, химический эколог из Центра химических ощущений Маннела, научно-исследовательского института в Филадельфии. «Она постепенно накапливается, поэтому есть все основания думать, что это хорошее место, чтобы фиксировать долгосрочные изменения в метаболизме».
Сложная диагностика
Антаньози Филью и его команда разрабатывают «церуменограмму» — специальный тест на основе анализа ушной серы, который, по их словам, может точно выявлять некоторые формы рака.
В 2019 году исследователи собрали ушную серу у 52 человек с раком (лимфомой, карциномой или лейкозом) и у 50 здоровых участников. Они проанализировали образцы и обнаружили 27 веществ, которые действуют как своеобразный «отпечаток пальцев» для выявления рака. По концентрации этих веществ команда смогла со 100%-й точностью определить, у кого был рак. Однако этот тест пока не позволяет различать разные типы рака.
Антаньози Филью объясняет, что хотя существуют разные виды рака, с точки зрения метаболизма это один и тот же процесс, который можно выявить по специфическим веществам.
Теперь команда сосредотачивается на небольшом количестве молекул, которые вырабатываются только раковыми клетками. Они также показали, что «церуменограмма» может находить нарушения еще на предраковых стадиях — когда клетки уже изменяются, но еще не стали раковыми.
Антаньози Филью отмечает: если рак выявляют на 1-й стадии, шансы на лечение достигают 90%, поэтому диагностика предраковых изменений может сделать лечение еще более успешным.
Также исследователи изучают, можно ли с помощью анализа ушной серы выявлять метаболические изменения, связанные с началом болезней Паркинсона и Альцгеймера, но это пока на раннем этапе.
Антаньози Филью надеется, что в будущем «церуменограмма» станет обычным клиническим анализом, который людям будут проводить каждые шесть месяцев.
В Бразилии уже теперь госпиталь Амарала Карвалью использует церуменограмму для диагностики и мониторинга рака.
Раби Эн Муса также работает над тем, чтобы ее исследования помогли людям с болезнью Меньера, от которой пока нет лечения. Она планирует сначала проверить тест на большем количестве пациентов, а потом разработать набор для диагностики, который можно будет использовать в обычных медицинских кабинетах.
«Мы сейчас работаем над набором для тестирования, похожим на те, что продаются без рецепта для тестов на Covid-19», — говорит Муса.
Анализ ушной серы
Ученые заметили, что у людей с определенными болезнями в ушной сере значительно меньше жирных кислот (липидов), чем у здоровых. Это наблюдение может подсказать новые пути для исследований, объясняет Раби Эн Муса. «Это может помочь нам понять, что вызывает болезнь, или даже подсказать способы ее лечения», — говорит она.
Муса подчеркивает, что пока еще нужно много базовых исследований, чтобы разобраться, из чего состоит нормальная здоровая ушная сера и как она изменяется при различных заболеваниях. Она надеется, что в будущем ушную серу будут анализировать в госпиталях так же регулярно, как сейчас анализируют кровь.
«Ушная сера — это действительно отличная матрица для использования, поскольку она очень богата липидами, а многие болезни являются результатом нарушения метаболизма липидов», — отмечает Муса.
Пердита Барон, профессор из Манчестерского университета, специально ушную серу не изучает, но анализирует другие биологические молекулы и также считает, что в теории сера может быть хорошим источником информации о состоянии здоровья.
«Вещества, которые находятся в крови, обычно растворяются в воде, тогда как ушная сера — это очень богатая липидами субстанция, а липиды не любят воду», — говорит Барон. — «Поэтому если вы исследуете только кровь, вы получаете только половину картины. А липиды — это как канарейки в шахте: они первыми показывают на проблемы в организме».
Комментарии