Цивилизация
К 2030-м годам NASA планирует отправить людей к Марсу. Путь туда и обратно займет около трех лет. Однако столь длительный перелет может подорвать здоровье космонавтов, повредив их иммунные клетки и повысив риск развития рака, предупреждают исследователи из Аризонского университета. Исследование было опубликовано в журнале Journal of Applied Physiology.
«NASA и другие космические агентства переживают, не пострадает ли иммунная система во время очень продолжительных космических перелетов, — поясняет ведущий автор исследования Ричард Симпсон. — Каковы клинические риски для космонавтов во время таких миссий, когда они подвергаются микрогравитации, излучению и стрессу от изоляции? Могут ли они быть настолько серьезными, что космонавт не сможет выполнить миссию?».
Чтобы выяснить это, исследователи скооперировались с коллегами из Луизианского университета и Космического центра NASA имени Линдона Джонсона. Они изучили, как в условиях длительного космического полета поведут себя NK-клетки, так называемые естественные киллеры, которые уничтожают опухолевые клетки и клетки, зараженные вирусами.
«Рак очень опасен для космонавтов во время длительных полетов из-за воздействия радиации,
— поясняет Симпсон. — Также очень важно уничтожать пораженные вирусом клетки. Космическая станция — это стерильная среда, здесь вряд ли можно подхватить риновирус или грипп, но проблему представляют вирусы, которые уже есть в организме. Например, вирусы, вызывающие опоясывающий лишай, мононуклеоз или герпес, остаются в организме до конца жизни и реактивируются при стрессе».
Исследователи сравнили образцы крови восьми членов экипажа, вернувшихся с МКС, с образцами крови здоровых людей, находившихся на Земле. Пробы были взяты перед полетом, несколько раз во время миссии и после возвращения на Землю.
Как оказалось, у космонавтов была нарушена функция NK-клеток по сравнению как с контрольной группой, так и с собственными пробами перед полетом.
На 90-й день пребывания в космосе активность NK-клеток против лейкозных клеток падала на 50%.
Кроме того, эффект оказался более выражен у космонавтов-новичков.
«По счастливой случайности оказалось, что половина участников эксперимента уже летала в космос, а другая половина — нет, — сказал Симпсон. — Таким образом, мы просто могли разделить их пополам, чтобы увидеть, будет ли разница. И она была. У новичков наблюдалось еще большее ухудшение функции NK-клеток, чем у опытных космонавтов».
Различия могут быть обусловлены возрастом или стрессом, считает Симпсон. Возможно, начинающие космонавты находят космические путешествия более напряженными, чем те, кто делал это раньше.
Пока нельзя точно сказать, делает ли снижение функции NK-клеток космонавтов более чувствительными к раку и вирусам, отмечает Симпсон. Это предстоит выяснить в будущих исследованиях.
«Следующий вопрос: как мы можем смягчить эти эффекты? Как мы можем предотвратить ослабление иммунной системы во время комических путешествий? Чтобы сделать это, надо сначала выяснить, что является причиной изменений, — рассуждает он. — Дело в стрессе? Микрогравитации? Радиации? Их совокупности? Когда мы это выясним, то сможем попытаться найти способы нацелиться на эти факторы и смягчить их».
Симпсон и его коллеги в NASA, а также европейские и российские ученые уже разрабатывают контрмеры, которые позволят астронавтам сохранить здоровье в космосе.
Сюда входят и питание, и лекарства, и увеличение физических нагрузок, которые положительно сказываются на функциях иммунной системы.
Ранее российские ученые также выяснили, что пребывание в космосе приводит к снижению объема серого вещества мозга.
«Нами обнаружено достоверное снижение серого вещества в височной области коры, максимальное снижение объема составляло 3,3%. Что касается белого вещества мозга, для него тоже характерно снижение объема», — рассказала «Газете.Ru» одна из исследовательниц, завотделом сенсомоторной физиологии Института медико-биологических проблем РАН, к.б.н. Елена Томиловская.
Спустя полгода объемы серого вещества возвращались к прежнему уровню. Однако восстановления белого вещества не наблюдалось.
Чреваты полеты на Марс и раком кишечника, установили специалисты NASA. Ученые на протяжении нескольких месяцев воздействовали на лабораторных мышей электрически заряженными частицами железа, наиболее опасным видом космической радиации. Он более разрушителен, чем рентгеновское излучение. Оказалось, что даже небольших доз радиации достаточно, чтобы кишечник перестал нормально перерабатывать пищу и в нем образовались полипы, способные переродиться в раковые опухоли.
Также еще одно исследование на мышах показало, что воздействие высокоэнергетичных заряженных частиц вызывает серьезные нарушения работы мозга, включая слабоумие.
«Воздействие частиц высоких энергий может привести к целому ряду возможных осложнений центральной нервной системы, таких как различные нарушения памяти, тревоги, депрессии, уменьшение производительности труда и снижение скорости принятия решений. Многие из этих неблагоприятных последствий могут продолжить развиваться на протяжении всей последующей жизни», — подчеркнули авторы работы.