Цивилизация
Путешествия в космос давно привлекают внимание человечества. NASA, SpaceX, Mars One уже готовы отправить людей на Марс. Однако лететь придется более полугода и все это время астронавты будут подвергаться воздействию космического излучения. Поэтому многие ученые занимаются выявлением связанных с этим потенциальных рисков для здоровья.
Исследователи из Университета Уэйк-Форест обнаружили, что длительное воздействие космического излучения повышает риск возникновения лейкемии.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Leukaemia.
Целью работы было узнать, как солнечные энергетические частицы и галактические космические лучи влияют на определенный тип клеток человека — гемопоэтические стволовые клетки, предшественники клеток крови. Хотя эти клетки составляют менее 0,1% костного мозга взрослых, они крайне важны, так как дают начало всем другим клеткам крови, которые участвуют в транспортировке кислорода, борьбе с инфекциями и злокачественными клетками.
Ученые взяли гемопоэтические стволовые клетки у здоровых доноров 30–55 лет — типичного возрастного диапазона астронавтов. Затем клетки были подвержены воздействию тех же видов излучения, с которыми они бы столкнулись в космосе. Оказалось, что излучение угнетает функцию клеток, не давая им образовывать здоровые клетки крови.
«Воздействие излучения оказалось очень вредным для гемопоэтических стволовых клеток, снизив их способность производить почти все типы клеток крови на 60–80%, — рассказывает Кристофер Порада, ведущий автор исследования.
— Это может привести к сильному ослаблению иммунной системы и анемии во время продолжительных миссий в открытом космосе».
Кроме того, это может значительно повысить вероятность возникновения раковых заболеваний и лейкоза. Чтобы больше узнать о рисках, ученые пересадили подвергнувшиеся излучению клетки мышам.
Их худшие опасения подтвердились: у мышей развился Т-клеточный острый лимфобластный лейкоз. Это заболевание поражает костный мозг, лимфатические узлы, многие внутренние органы и имеет наихудший прогноз из всех видов лейкоза.
«Наши результаты показывают, что облучение может потенциально увеличить риск лейкемии двумя способами, — заключает Порада. — Мы обнаружили, что генетические повреждения клеток напрямую приводили к лейкемии. Также излучение влияло на способность гемопоэтических клеток образовывать Т- и В-клетки, типы лейкоцитов, задействованных в борьбе с инфекциями и опухолевыми клетками. Это может понижать способность иммунной системы космонавта ликвидировать злокачественные клетки, которые возникают в результате вызванных излучением мутаций».
Понимание возможных рисков позволит ученым найти способы минимизировать вред, причиняемый астронавтам.
Это не первое опубликованное исследование, посвященное воздействию длительных полетов в космос на организм астронавтов. В октябре прошлого года ученые из Калифорнийского университета в Ирвайне обнаружили, что полеты чреваты потерей памяти, слабоумием и депрессией.
Они в течение 12 недель облучали лабораторных мышей ионами кислорода и титана, имитируя облучение во время межпланетных перелетов. Оказалось, что такое воздействие вызывает серьезные нарушения работы мозга, включая деменцию. Кроме того, мозг мышей подавлял предыдущие неприятные воспоминания и стрессовые ассоциации, в результате чего у животных пропадало чувство страха.
Однако не все последствия полетов в космос столь печальны. В январе 2017 года американские ученые обнародовали первые результаты исследования, проведенного на близнецах — астронавтах NASA Скотте и Марке Келли.
Скотт провел почти год на МКС, а по возвращении выяснилось, что в его белых кровяных тельцах увеличилась длина теломер — концевых участков хромосом, которые укорачиваются в процессе старения.
Для ученых это оказалось полной неожиданностью: они предполагали, что результаты будут противоположными.
А ученые из Мичиганского университета выяснили, что во время космических миссий у астронавтов из-за пребывания в условиях микрогравитации происходит перераспределение жидкости в мозге. Это приводит к сокращению областей серого вещества. Кроме того, у астронавтов, побывавших на МКС, был увеличен объем областей, отвечающих за движения ног и обработку получаемой от них сенсорной информации.