Ученые составили справочник космической иммунологии
Ученые предложили выделить изучение иммунитета в космосе в отдельную научную дисциплину — астроиммунологию. Команда исследователей под руководством доцента Института Бака Дэна Уайнера подготовила подробное руководство, которое обобщает знания о влиянии космических полетов на иммунную систему человека. В работе приняли участие специалисты NASA, Европейского космического агентства и нескольких университетов. Статью опубликовали в журнале Nature Reviews Immunology.
В ближайшие годы все больше людей будут отправляться в космос благодаря развитию коммерческих полетов. Через десятки лет некоторые даже смогут полететь на Луну или жить на Марсе. Один из главных рисков для их здоровья связан с иммунитетом, который борется с вирусами и раком. Уже известно, что космические полеты ослабляют защитные функции организма. Астронавты и космонавты сообщают о респираторных заболеваниях и кожных высыпаниях. Во время длительных миссий, например на Марс, эти проблемы могут стать еще серьезнее.
Нет спасения даже в космосе: 85% астронавтов на МКС страдают от насморка
Дэн Уайнер объясняет, что цель создания новой дисциплины — разработать меры для защиты здоровья людей, которые будут осваивать космос. По его словам, особенность новой работы в том, что она комплексно описывает, как разные стрессовые факторы космоса влияют на физиологию иммунитета. Таким образом, ученые определили границы целой научной области. Многие из описанных механизмов также могут быть полезны в исследованиях старения.
В руководстве авторы сначала описывают, как на Земле имитируют условия космоса для изучения стрессоров. К ним относят микрогравитацию, космическое излучение, нарушение режима сна и бодрствования и психологический стресс. Затем ученые рассказывают, как эти факторы нарушают работу иммунитета, изменяют микробиом путешественников и способствуют активации скрытых вирусов.
Основное внимание в работе уделили изменениям в иммунной системе во время и после реальных космических полетов. Для этого использовали данные недавних миссий на МКС, исследования близнецов NASA и миссии SpaceX Inspiration 4. В анализе применили современные мультиомиксные методы, которые позволили получить комплексное представление о механизмах иммунных нарушений.
Дэн Уайнер отмечает, что раньше большинство данных получали из простых исследований, которые лишь показывали факт сбоя в иммунной системе. Теперь же ученые могут выявить конкретные механизмы и признаки этих нарушений. В статье также определены клинические риски и предложены возможные контрмеры. Среди них — постоянный мониторинг иммунитета, разработка специального протокола защиты, вакцинация и использование машинного обучения для подбора космических нутрицевтиков. Например, в прошлогоднем исследовании лаборатория Уайнера выявила, что кверцетин может помочь нормализовать иммунитет в космосе.
Авторы также заглядывают в будущее и обсуждают вопросы, которые связаны с новыми космическими станциями и освоением Луны и Марса. Они затрагивают тему создания биобанков для изучения иммунной системы, например, Корнеллского аэрокосмического медицинского биобанка. Среди будущих вызовов выделяют переменную гравитацию, повышенную радиацию и влияние лунной или марсианской пыли на иммунные клетки. Кристофер Мейсон из Weill Cornell Medicine добавил, что теперь можно точно отслеживать, как каждая клетка иммунитета адаптируется к космосу. Это поможет готовиться к новым миссиям и обеспечивать безопасность астронавтов.
Исследование также показывает параллели между влиянием космоса и старением на иммунную систему. Один из ведущих авторов статьи, Хуэйсюнь Ду, называет космический полет моделью ускоренного старения. По ее словам, в космосе митохондрии работают менее эффективно и начинают производить свободные радикалы — те же процессы происходят при старении. Также в условиях микрогравитации нарушается цитоскелет, который придает клеткам форму. Изучение этих явлений в космосе может помочь найти способы сохранить здоровье клеток по мере старения человека.
Ранее ученые выяснили, как невесомость влияет на мозг космонавтов.
Иллюстрация Longevity.Technology
Самое популярное
