Ученые размышляют над тем, что случится с организмом человека в течение длительного пребывания в космосе. Они считают, что может произойдет, например, замедление старения, а мутации в ДНК состоятся несомненно. Мы станем другими.
В 2030-х годах космическое агентство NASA планирует отправить людей на Марс. Чтобы добраться до «красной планеты», понадобится около года, и такой длительный космический полет может существенно повлиять на здоровье космонавтов.
Эксперимент с близнецами
В сногсшибательном исследовании NASA, целью которого выявить влияние космоса на человека, приняли участие двое идентичных близнецов - Марк и Скотт Келли. Оба неоднократно были участниками миссий NASA, однако в 2011-м Марк ушел на пенсию, а Скотт продолжил заниматься исследованием космоса.
В течение 340 дней на борту Международной космической станции Скотт Келли собирал данные о себе - брал образцы анализов крови и мочи, играл в компьютерные игры, чтобы протестировать память и реакцию тому подобное. То же самое на Земле делал и Марк.
Тот факт, что братья являются идентичными близнецами и имеют одинаковую ДНК, позволил ученым оперативно отслеживать любые изменения, происходившие с организмом Скотта.
Как изменился Скотт
Выяснилось, что за год в космосе некоторые клетки ДНК космонавта подверглись мутации, деятельность иммунной системы активизировалась, а в микробиомы появились новые виды бактерий. Зато с показателями Марка все было в порядке. А значит - эти изменения были вызваны именно пребыванием космонавта на орбите.
"Тот факт, что они являются близнецами, сужает альтернативы. Мы можем сказать с уверенностью, что причиной изменений является космический полет", - отметила Сьюзан Бейли, специалист по онкологии Государственного университета Колорадо и соавтор исследования.
Большая часть изменений, произошедших с телом Скотта, не отличались от тех, которые имели астронавты, ранее находившихся на Международной космической станции в течение шести месяцев. Однако некоторые из них были довольно неожиданными.
Так, исследование показало, что пребывание в космосе повлекло изменения в части участков ДНК, известных как теломеры - они расположены в конце хромосом и защищают их от разрушения. Обычно, когда человек стареет, теломеры сокращаются. Однако такие факторы как стресс, загрязнение и радиация могут ускорить этот процесс.
Из-за наличия в космосе большого количества радиации, ученые считали, что именно это и случится со Скоттом. Однако средняя длина его теломер ДНК во время пребывания в космосе не только не уменьшилась, но и увеличилась.
И хотя причиной этого могут быть регулярные спортивные нагрузки и здоровая диета, которой придерживался человек в космосе, однако дело, вероятно, заключается в другом.
"Полет мог" разбудить "спящие запасы стволовых клеток в теле Скотта", - отмечает Бейли.
То есть, не клетки космонавта могли отрастить длинные теломеры, а его организм мог создать новые клетки с длинными теломерами.
Но на этом неожиданности не заканчиваются. Пребывание в космосе также повлекло аномальное повышение активности тех генов Скотта, которые у Марка на Земле находились в состоянии покоя.
Примечательно, что более дней человек проводил на борту Международной космической станции, тем больше генов активировалось. Некоторые из них ответственные за выработку белков, восстанавливают поврежденную ДНК. За год пребывания в космосе Скотт получил облучение, превышающее земное в 48 раз.
Поэтому, по мнению Кристофера Мейсона, генетика нью-йоркской организации Weill Cornell Medicine, таким образом организм космонавта пытался устранить вызванную облучением вред. В течение жизни на Международной космической станции повышенную активность стали проявлять гены, касающиеся иммунной системы. Однако что именно ее вызвало, пока неизвестно.
Что изменилось с возвращением Скотта на Землю
По возвращении Скотта на Землю 1 марта 2016 его организм был истощен и находился в состоянии стресса. Но потом большинство показателей вернулись к норме. Микробиом кишечника пришел в порядок почти сразу после приземления, а странное удлинение теломер исчезло через двое суток.
Однако некоторые проблемы остались. Через полгода после возвращения Скотта на Землю, 8,7% его генов до сих пор проявляли аномальную активность.
Снизились также и когнитивные способности человека - он стал медленнее и менее точно выполнять большинство тестов.
По мнению самого Скотта, причиной последнего является плохое самочувствие - в своих мемуарах Endurance ( "Выносливость") космонавт жаловался, что после годичного пребывания в космосе страдает боль и проблемы со сном.
"Трудно сконцентрироваться, когда ты плохо себя чувствуешь", - говорил космонавт в интервью.
Не исчезли также и мутации ДНК. Этот факт особенно тревожным, ведь иногда радиация вызывает такие типы мутаций, которые делают клетки склонны к образованию еще большего их количества. В конце концов, клетки могут начать бесконтрольно расти, что может привести к раку.
Выводы
Неутешительные изменения, которые затронули когнитивные способности Скотта и его ДНК, заставили многих исследователей по-новому оценить риски будущего путешествия на Марс.
Так, Гарри Стренгмен, психолог Гарвардской медицинской школы, отметил, что снижение скорости и точности когнитивных способностей "может иметь потенциально серьезные последствия на долговременные миссии".
Ведь после длительного путешествия к "красной планеты" астронавтам, вероятно, придется принимать значительное количество решений и быстро реализовывать их сразу после посадки.
Что касается радиационного воздействия, то он хоть и не помешает выполнению астронавтами своих обязанностей в течение миссии, однако может существенно сказаться на их здоровье в долгосрочной перспективе.
В течение своего пребывания на Международной космической станции Скотт получил относительно небольшую дозу облучения, однако это уже привело мутации. По расчетам ученых, в течение миссии на Марс астронавты могут получить более высокие в 8 раз показатели радиоактивного излучения.
Перспективы
Сейчас Скотт является единственным человеком, провела в космосе год, поэтому результаты исследования требуют дополнительного подтверждения. Однако 17 апреля 2019 NASA объявило о том, что повторит эксперимент.
На этот раз год на Международной космической станции проведет женщина, Кристина Кох. Данные, собранные ею, позволят узнать еще больше об опасностях и вызовы длительных космических полетов для организма и ума человека.
Источник: https://tsn.ua
