Плохая новость для астронавтов: космические путешествия опасны для людей на клеточном уровне

Когда к идее космических путешествий впервые отнеслись всерьез, казалось, что выжить в космосе не намного сложнее, чем на подводной лодке. Просто нужен запас кислорода, а также комфортная температура и влажность.

Но с того момента, как первый человек полетел в космос, ученые очень много узнали о том, как человеческое тело реагирует на жизнь в невесомой космической среде с относительно высоким уровнем радиации. Полеты в космос негативно отражаются на организме человека: в числе доказанных последствий — нарушение зрения, потеря костной массы, мышечная атрофия и ослабление иммунной системы.

Новое исследование, проведенное в онкологическом центре Джорджтауна Ломбарди (США), увы, тоже пополнило этот список. Опыты, проведенные на мышах, и длительное изучение людей, которые побывали в космосе, показывают, что митохондрии — важнейшие для производства энергии части человеческих клеток, — перестают нормально функционировать из-за космических полетов. На них влияют изменения силы тяжести, радиация и другие факторы. Эта работа — лишь часть обширных исследований во многих научных сферах, направленных на изучение воздействия космических полетов на здоровье человека. Результаты работы были опубликованы в ноябре в журнале Cell.

Группа ученых из Джорджтауна Ломбарди исследовала мышечную ткань у мышей, которые до этого побывали в космосе. Полученные результаты сопоставили с исследованиями, которые изучали другие ткани у мышей. Каждое из этих исследований изучало разные ткани, но все они пришли к одинаковому выводу: космические полеты отрицательно сказываются на функции митохондрий.

Также исследователи использовали в своей работе всю информацию, которую собирали в NASA с того момента, как первый человек отправился в космос. Результаты, полученные от экспериментов с животными, сопоставили с выводами после изучения здоровья 59 астронавтов. Особенно информативными оказались данные двойного исследования, участниками которого были Марк и Скотт Келли. Ученые сравнили влияние космических полетов на здоровье обоих братьев: Скотт был действующим астронавтом, а Марк — астронавтом в отставке.

В результате всей огромной работы ученые смогли с уверенностью сказать, что космические полеты приводят к определенным метаболическим нарушениям, причем:

• отдельные клетки страдают больше, чем целые органы;
• изменения в печени более заметны, чем в других органах;
• однозначно нарушается функция митохондрий.

Да, при полетах в космос человек почти всегда подвергается воздействию более высокого уровня радиации, чем на Земле. Поэтому ученые знали, что это может нанести вред митохондриям — здесь, на Земле, такие же последствия наблюдаются у онкобольных, проходящих лучевую терапию.

Нарушения функции митохондрий ведут к проблемам с энергообеспечением клеток, сбою других важных обменных процессов и даже к гибели клетки. Следствие этого — поражение нервной и мышечной системы. К сожалению, в дальнейшем митохондриальные заболевания передаются по наследству.

Особую озабоченность у исследователей вызывают последствия будущих полетов человека на Марс — это потребует гораздо более продолжительного пребывания в космосе и, следовательно, более длительного воздействия радиации.

Из будущих уже запланированных полетов на Луну и на Марс авторы исследования рассчитывают получить еще больше информации о влиянии космической атмосферы на человеческий организм и найти способы сгладить неблагоприятные последствия для будущих космических путешественников.