Космические полеты ускоряют старение стволовых клеток: эксперимент
Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего выяснили, что пребывание в космосе ускоряет старение кроветворных стволовых клеток человека. Эти клетки — основа кровеносной и иммунной систем, поэтому их здоровье важно для всего организма. Исследователи описали механизмы ускоренного старения человека в космосе на клеточном уровне.
Команда ученых отправила человеческие стволовые клетки на Международную космическую станцию в рамках четырех миссий SpaceX по снабжению МКС. На борту станции за клетками в реальном времени следили специальные нанобиореакторы. Это миниатюрные системы, которые с помощью искусственного интеллекта отслеживали все изменения, происходящие с клетками в условиях космоса.
Результаты показали, что космический полет негативно влияет на человеческий организм на клеточном уровне. Стволовые клетки стали хуже делиться и производить новые здоровые клетки. Они также стали более уязвимы к повреждениям ДНК. Кроме того, на концах их хромосом появились признаки ускоренного старения. Все это — классические маркеры того, что клетки стареют в невесомости быстрее, чем на Земле.
Доктор медицины Катриона Джеймисон объяснила, что космос — это испытание на прочность для человеческого тела. Невесомость и космическое излучение ускоряют молекулярное старение стволовых клеток крови. Знание об этом не только помогает понять, как защитить астронавтов во время долгих полетов, но и позволяет лучше изучить процессы старения и болезни на Земле. В будущем это поможет врачам лечить рак.
Исследование показало, что за 32–45 дней в космосе стволовые клетки приобрели характерные признаки старения. Они стали более активными, чем обычно, и быстро сжигали свои резервы. Из-за этого клетки потеряли способность отдыхать и восстанавливаться, которая позволяет им обновляться в течение долгого времени. Также в их митохондриях появились признаки воспаления и стресса.
Клетки мозга в космосе развиваются быстрее, но остаются здоровыми: исследование
Кроме того, клетки начали активировать скрытые участки генома, которые обычно «молчат» для поддержания стабильности. Такие стрессовые реакции могут ослабить иммунитет и повысить риск различных заболеваний. Однако ученые заметили и кое-что обнадеживающее. Когда клетки, побывавшие в космосе, поместили обратно в здоровую среду, некоторые повреждения начали исчезать. Это говорит о том, что, возможно, существуют способы омолодить стареющие клетки с помощью правильного воздействия.
Эта работа опирается на предыдущие исследования NASA, в том числе на знаменитый эксперимент с близнецами. В 2015–2016 годах астронавт Скотт Келли провел 340 дней на МКС, пока его брат-близнец Марк оставался на Земле. Тогда ученые тоже зафиксировали изменения в генах и длине теломер, но большинство показателей вернулись к норме после возвращения Скотта на Землю. Новое исследование позволило взглянуть на эти процессы гораздо глубже и понять сам механизм молекулярного старения.
Ученые собираются продолжить работу. В планах — новые миссии на МКС и исследования с участием астронавтов. Ученые хотят отслеживать молекулярные изменения в реальном времени, чтобы найти способ защитить здоровье человека в космосе.
Фото NASA
Самое популярное
