Двойное исследование NASA показывает последствия для здоровья человека после длительного пребывания в космосе.

0
103

Излучение, невесомость, шум, недостающие циркадные ритмы и пространственная узость-поездка на Марс означала бы много неудобств для космонавтов. Какие последствия для здоровья это может иметь, американские ученые провели исследование в отношении близнецов, один из которых провел год на Международной космической станции (МКС). Результаты были опубликованы в журнале “Science” (2019; 364: eaau8650). Братьям Марку и Скотту Келли 55 лет, они однояйцевые близнецы и оба астронавта в NASA. Марк Келли провел в космосе 54 дня из 4 рейсах, Скотт Келли в общей сложности получил 540 дней космического опыта, включая 340 дней пребывания на МКС. Десять исследовательских групп из различных университетов США изучили последствия почти одного года невесомости и, прежде всего, радиации для организма человека. Сравнение двух идентичных близнецов дало возможность определить генетические влияния.

Стресс космического полета высок. Космонавты не только в постоянном невесомости, помимо этого на космической станции существует ограничение пространства, шум и, прежде всего, облучение.

Дозиметр космонавта в итоге показал 76,18 миллигрей, а эффективная доза составила 146,34 миллизиверта-это в 48 раз больше, чем человек получает на Земле за то же время. При поездке на Марс доза увеличится в 8 раз. Самым значительным эпизодом для ученых было увеличение инверсии и транслокации в геноме, что представляет собой смещение целых хромосомных срезов. Они возникают, когда ионизирующее излучение «разрушает» хромосомную цепь, а затем некоторые фрагменты реинтегрируются в другом месте хромосомы.

Инверсии и транслокации могут вызывать рак, связывая промоторы, которые способствуют считыванию генов так называемыми онкогенами, что вызывает неконтролируемый рост благодаря своему действию. У Скотта Келли нет рака, но другим космонавтам может повезти меньше. В эпидемиологических исследованиях риск еще не может быть изучен, поскольку из 559 человек, которые ранее находились в космосе, только 8 из них провели там более 300 дней.

С окончанием космического путешествия риск не заканчивается. С одной стороны, рак развивается с латентным периодом в несколько лет, с другой стороны, результаты исследований показывают, что даже после возвращения с МКС произошло большое количество инверсий и транслокаций, чем у брата-близнеца. Ученые подозревают, что высокая радиационная экспозиция на МКС навсегда нарушила стабильность хромосом.

Были также эпигенетические изменения. Присоединение или удаление метильных групп может отключить определенные гены навсегда или включить. Ученые обнаружили увеличение метилирования ДНК: после многих месяцев на МКС было метилировано 83% ДНК против 79% у брата-близнеца. Метилирование не обязательно должно быть результатом воздействия радиации-многие изменения в активации генов произошли в иммунной системе, другие включали различные системы репарации ДНК. По словам ученых, иммунная система долгосрочных астронавтов, возможно, ответила на повреждение ДНК. Любопытно, что ученые обнаружили расширение (удлиннение) теломер. Это концевые заглушки, которые укорачивают каждое деление клетки и заканчивают тем, что клетки теряют возможность делиться. Расширение теломер можно интерпретировать как «эффект омоложения», но после возвращения теломеры вскоре восстановили свою первоначальную длину и в итоге они были даже короче таковых у брата-близнеца. Одним из возможных объяснений временного расширения является интенсивная спортивная программа, которую астронавты делают на МКС. Через некоторое время невесомость приводит к перераспределению около 2 литров жидкости в направлении головы, в результате чего диаметр артерий и вен в верхней части тела увеличивается. Астронавты сообщают об отечном лице и птичьих ногах (поскольку ноги становятся стройнее из-за недостатка жидкости).

Помимо прочего, повышенный приток жидкости к голове оказывает неблагоприятное воздействие на глаза. Утолщение сосудистой оболочки приводит к нарушению зрения примерно у 40% астронавтов, которое в медицине называются SANS («нейро-глазной синдром, связанный с космическим полетом»), и только частично оно восстанавливается при возвращении. Риск SANS увеличивается с каждым дополнительным космическим полетом («многократное попадание»).

Другим следствием являются когнитивные расстройства, на которые астронавт пожаловался, но только после возвращения на Землю. Изменение цикла после возвращения вызывает много проблем у космонавтов, в том числе у обследованного близнеца, чье мышление замедлилось после вердикта врачей и в когнитивных тестах, которые показали худшие результаты, которые позже восстановились. Например, когнитивные нарушения могут быть бесполезны для путешественников на Марс, если проблемы с посадкой требуют быстрого реагирования.

Невесомость в космосе означает, что сердце должно работать меньше, однако контррегуляция, похоже, не работает полностью. Предыдущие исследования показали, что насосная мощность сердца в космосе увеличивается примерно на 10%- сердце может работать под давлением. Это может объяснить тот факт, почему в сонных артериях астронавтов, длительно пребывавших на орбите, наблюдается увеличение толщины интимных сред в сонной артерии, что обычно интерпретируется как показатель ускоренного атеросклероза. Тем не менее, эти изменения были обратимы в течение нескольких дней после возвращения.

Другим неблагоприятным признаком стало увеличение количества митохондриальной ДНК в крови. Это может указывать на то, что энергетические установки клеток в космосе были перегружены и частично распались. Уровни лактата, указывающие на переход к анаэробной выработке энергии, были повышены на МКС в течение первой и последних двух недель.

Берегите себя и будьте здоровы!

Оцените материал

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here