Клетки мозга в космосе развиваются быстрее, но остаются здоровыми — исследование
Научному сообществу известно о влиянии микрогравитации на мышцы, кости и иммунную систему человека, однако все еще мало известно о ее воздействии на мозг. Американские исследователи провели на борту Международной космической станции (МКС) эксперимент с полученными в лаборатории внутриклеточными структурами – органеллами и получили неожиданные результаты, которые могут пролить свет на потенциальные неврологические последствия космических полетов.
Ученые из американского некоммерческого исследовательского центра Scripps Research вместе с Нью-Йоркским фондом стволовых клеток (NYSCF) отправили на МКС крошечные компоненты клеток мозга – органеллы, полученные из стволовых клеток. Для этого использовались кортикальные и дофаминергические нейроны коры головного мозга. Именно они поражаются в первую очередь при рассеянном склерозе и болезни Паркинсона. В некоторых органеллах также присутствовали микроглиальные клетки, которые отвечают за имунную защиту. Это позволило исследователям изучить влияние микрогравитации на воспалительные процессы в организме.
Обычно для выращивания органелл используют богатую питательными веществами жидкую среду, которую необходимо регулярно обновлять, чтобы обеспечить клетки необходимыми веществами и удалить продукты жизнедеятельности. Чтобы не проводить лабораторные работы на МКС, исследователи впервые применили метод выращивания органелл небольшого размера в криозаменителях — небольших герметичных емкостях, которые изначально были предназначены для глубокой заморозки.
Клеточные структуры были созданы в лабораториях Космического центра им. Кеннеди во Флориде и доставлены на орбитальную станцию внутри крошечного инкубатора. Спустя месяц пребывания в космосе, они вернулись на Землю. Специалисты отметили, что они остались здоровыми и невредимыми.
Чтобы понять, как условия космического пространства повлияли на клетки, ученые отследили экспрессию генов в побывавших на орбите органеллах и сравнила показатели с аналогичными структурами, которые все это время оставались на Земле. Исследователи выяснили, что органеллы, выращенные в условиях микрогравитации, демонстрируют более высокий уровень генов, связанных с процессом взросления, и более низкий уровень генов, связанных с делением клеток, по сравнению с земными образцами. Это означает, что клетки, выращенные в условиях микрогравитации, развиваются быстрее и делятся реже, чем в обычных условиях нашей планеты. Однако, как отмечают авторы, это не говорит об их старении.
Отмечается также, что, вопреки гипотезе исследователей, в органеллах, выращенных в условиях микрогравитации, влияние на воспалительные процессы было менее выраженным, а экспрессия генов, связанных со стрессом, была ниже, чем ожидалось. Однако для того, чтобы понять причины, необходимы дальнейшие исследования.
«Факт того, что клетки выжили в космосе, стал большим сюрпризом. Это закладывает основу для будущих экспериментов в космосе, в которые мы можем включить другие части мозга, пораженные нейродегенеративными заболеваниями», — отметили в Scripps Research. Далее в планах ученых изучить область, которая чаще всего поражается при болезни Альцгеймера.
Ранее проведенный на МКС эксперимент биологов из NASA показал, что пребывание на орбите в течение шести месяцев не вызывает существенных нарушений в работе мозга человека. Несмотря на то, что космонавты могут выполнять задачи в космосе медленнее, чем на Земле, их когнитивные способности после возвращения домой остаются неизменными. Ученые предполагают, что причиной замедления мышления может быть стресс.
Самое популярное
