Астронавт NASA Скотт Келли провел на МКС год, живя и работая в условиях микрогравитации с марта 2015 года по март 2016 года. Нет, он не поругался с женой и к нему не переехала теща.
Келли был участником беспрецедентного исследования NASA и выбрали его для этого по той причине, что у него есть брат-близнец Марк, который все время находился на Земле.
Это была уникальная возможность отследить даже самые незначительные изменения в организме Скотта Келли, вызванные длительным пребыванием в космосе. Были проведены самые комплексные анализы братьев и теперь у нас значительно больше знаний о том, как космос влияет на организм человека.
"Было проведено невероятное исследование. Масштабы проделанной работы огромны и теперь мы знаем существенно больше", - прокомментировал Крейг Кундрот, представитель Отдела исследований NASA.
Исследование близнецов
Люди живут на Земле тысячи лет. Мы родились на Земле, мы эволюционировали на Земле и если мы попадаем в космос, в условия микрогравитации с ионизирующим излучением, то наш организм начинает перестраиваться.
Мы знаем, что длительный космический полет может привести к анатомическим изменениям в глазу (вызывает временную или незначительную постоянную слепоту), к потере прочности костей и к микроструктурным изменениям в мозге.
Эксперимент с близнецами помог углубиться во все детали и наблюдать изменения на молекулярном уровне. Было собрано 10 команд со всего мира, чтобы они смогли принять участие в исследовании двух близнецов NASA.
Изменения
Предварительные результаты исследования позволили узнать, что условия на МКС приводят к 7-процентному сдвигу экспрессии генов и это вызывает ощутимые сбои в работе иммунной системы.
Наблюдается уплощение глазного яблока, утолщение нервных окончаний сетчатки, потеря плотности и прочности костной ткани. Соотношение бактерий в кишечном микробиоме меняется (не в пользу положительных), хотя разнообразие сохраняется. Эти знания позволят создать антибиотики, которые будут применяться после длительных полетов.
Вакцина от гриппа работает отлично везде и это очень хорошая новость.
Режим питания и тренировок лучше сказывается на организме в условиях МКС, чем на Земле. В этом плане Скотт был здоровее Марка и даже избавился от нескольких лишних килограммов.
Интересно, что теломеры в белых кровяных клетках Скотта изменили длину. С возрастом теломеры становятся короче и это продолжается до тех пор, пока они не утратят способность к делению. Часть теломеров в крови Скотта стала короче, но некоторые существенно удлинились вопреки всем ожиданиям.
Ионизирующее излучение вызвало некоторые структурные изменения в хромосомах Скотта, а микрогравитация привела к утолщению стенок сонной артерии и к существенной потере коллагена. После того, как Скотт вернулся на Землю, у него стали проявляться когнитивные нарушения (снижение памяти, умственной работоспособности и других когнитивных функций), которых не было на МКС.
Радует тот факт, что большая часть изменений была временным явлением.
Однако, как заключают участники исследования, полет на Марс приведет к усилению этих изменений в геометрической прогрессии. Несмотря на то, что Скотт Келли практически полностью восстановился, часть изменений все еще сохраняется.
"В норму вернулись: длина теломер, глобальная экспрессия генов и микробиом в кишечном тракте. Стоит отметить, что на восстановление ушло 6 месяцев. Экспрессия некоторых генов все еще наблюдается", - отметили авторы.
Это исследование, которое в будущем опубликуют во всех подробностях, является нашей "дорожной картой" на пути к освоению других миров.