Довгий політ межі Землі може змінити організм сильніше, ніж припускали вчені. Автори нового дослідження показали, що навіть кілька тижнів на орбіті запускають негативні для здоров’я процеси, що зазвичай розвиваються роками.
Це підтвердив знаменитий експеримент NASA за участю близнюків Скотта та Марка Келлі. Астронавт Скотт Келлі провів на МКС 340 днів, тоді як його брат-близнюк Марк залишався на Землі.
Вчені спостерігали за змінами в організмі Скотта та з’ясували, що в умовах мікрогравітації змінюється робота генів, кишкова мікрофлора та довжина теломірів – захисних ковпачків на кінцях хромосом. Теломери подовжувалися, що зазвичай асоціюється з молодістю. Частина змін зникла після повернення Землю, але деякі збереглися, включаючи збої у роботі генів.
Мікрогравітація, яка тривалий час вважалася лише незвичною умовою космічних польотів, дедалі частіше виявляє прихований вплив на клітини та тканини людини. Нещодавнє дослідження показало, що перебування в умовах майже нульової гравітації може значно прискорювати процеси старіння стовбурових клітин. Це відкриття викликає занепокоєння не лише для астронавтів, а й для майбутніх тривалих космічних місій, зокрема польотів на Місяць і Марс.
Стовбурові клітини є основою регенерації організму, адже саме вони відповідають за відновлення тканин і підтримку життєво важливих функцій. Коли їхня здатність до поділу та оновлення знижується, організм старіє швидше. Дослідники зафіксували, що в умовах мікрогравітації ці клітини демонструють ознаки передчасного виснаження, втрачаючи здатність ефективно відновлювати пошкоджені ділянки.
Експерименти, проведені як на орбіті, так і в спеціальних наземних симуляторах, виявили характерні маркери клітинного старіння: укорочення теломерів, зростання рівня окисного стресу та зміни у функціонуванні генів, що відповідають за самовідновлення. Це свідчить, що мікрогравітація не просто уповільнює фізіологічні процеси, як вважалося раніше, а може запускати ланцюг змін, які схожі на прискорене біологічне старіння.
Важливим аспектом стало й те, що після повернення клітин у нормальні земні умови частина змін виявилася незворотною. Це означає, що тривалі космічні місії без належних контрзаходів можуть серйозно впливати на здоров’я астронавтів, знижуючи їхні відновлювальні можливості й підвищуючи ризик захворювань, пов’язаних із віком.
Учені вже працюють над потенційними методами захисту. Серед них – використання антиоксидантів, генетичних інструментів для підтримки функції стовбурових клітин та створення штучного мікрогравітаційного середовища за допомогою відцентрових систем на космічних кораблях.
Це відкриття ще раз підкреслює, що космічні дослідження тісно пов’язані з медициною. Розуміння того, як мікрогравітація впливає на клітини, не лише допоможе забезпечити безпеку космічних місій, а й може дати підказки для боротьби зі старінням на Землі. Наукова робота опублікована в журналі Cell Stem Cell.
