Космические путешественники сталкиваются с рядом рисков для здоровья . Астронавты сообщили о потере костей и мышц . Некоторые из них разработали иммунные расстройства или сердца и печени вопросы . Новое исследование показывает , что энергосберегающих структур в клетках может быть виноват во многих из этих проблем . Этот вывод может направлять лечение для будущих астронавтов на пути к таким далеким местам , как Марс .
Как системный биолог , Афшин Beheshti исследования , как несколько частей тела работают вместе . Он работает в KBR в Научно - исследовательском центре НАСА Эймс в Моффетт - Филд , Калифорния KBR является научно - исследовательской и инжиниринговой компанией . Beheshti является частью команды исследователей , которые хотели бы знать , как космические полеты могут повлиять на клетки и ткани . « Это основной вопрос », - отмечает он . Когда в космосе , " есть ли какой - то мастер переключатель , который происходит в биологии вашего тела ?"
Команда консультировалась с НАСА GeneLab . Это набор данных из прошлых экспериментов космической биологии . Ученые изучали клетки и ткани мышей и людей . Они искали возможный химический отпечаток пальца космических путешествий . Для этого они сравнили космических путешественников с теми , кто остался на Земле .
« Идея заключается не только в том , чтобы взглянуть на один тип « химических », - говорит Beheshti . Скорее , они хотели « посмотреть на систему в целом ». И при этом они нашли общую тему . Митохондрии ( MY - toh - KON - dree - uh ) являются энергетическими электростанциями клеток . И после времени в космосе , митохондрии часто не работают так хорошо , как они должны .
Эти выводы согласуются с образцами из НАСА Twin Study . До выхода на пенсию астронавт Скотт Келли провел почти год на борту Международной космической станции . Его близнец , Марк , остался на земле . После этого образцы крови у них показали различную митохондриальную активность .
Изменения в пространстве
Для последнего исследования , Beheshti и его команда изучали данные GeneLab для многих типов клеток и тканей . Исследователи рассмотрели белки и РНК в каждом образце . ( РНК являются генетическими битами , которые помогают клеткам выполнять инструкции , хранящиеся в ДНК .) Исследователи также искали эпигенетические изменения в ДНК . Это химические переключатели , которые могут развиваться на внешней стороне генов . Они могут неправильно включать или выключать гены или влиять на то , насколько хорошо они работают .
Другим фокусом были молекулы , связанные с метаболизмом ( Meh - TAB - oh - lism ). Этот процесс включает в себя сочетание химической деятельности , которая поддерживает жизнь в клетках , органах и целых организмах . Эти виды деятельности варьируются от еды ( потребление энергии ) до сжигания калорий , создания новых клеток и сброса отходов .
Группа также изучила кровь и мочу 59 астронавтов . Космические полеты , как представляется , вызвали много биохимических изменений в них . Один симптом : Космические путешественники было больше химических веществ , как известно , вызывают воспаление . Исследователи также обнаружили признаки окислительного стресса , типа повреждения клеток . Это повреждение может быть связано с плохо функционирующими митохондриями .
Химические результаты отражают типы проблем со здоровьем , замеченных у астронавтов . Например , у некоторых астронавтов развились проблемы с печенью . А компьютерные модели , использующие данные GeneLab , предсказывали химические изменения в печени мыши , связанные с рубцами . Органы мыши , отправленные в космос , также имели более высокий уровень РНК , которые играют роль в врожденном иммунитете организма . Эта иммунная система посылает белые кровяные тельца для атаки захватчиков , таких как бактерии . Такой иммунный дисбаланс может соответствовать высоким уровням воспалительных маркеров , обнаруженных в крови астронавтов .
Повреждение митохондрий может быть общим фактором в космических полетах риски для здоровья , команда в настоящее время заключает .
Поиск аналогичных изменений в столь многих астронавтов действительно указывает на некоторый общий эффект , соглашается Майкл Снайдер . Он системный биолог в Стэнфордском университете в Калифорнии . Снайдер работал над исследованием близнецов Скотта и Марка Келли , но не был частью нового анализа .
Если митохондрии являются виновником , ориентации на них может помочь защитить будущих астронавтов . Некоторые заболевания вызывают митохондриальные дефекты . Препараты , используемые для лечения таких заболеваний , могут снизить риски для здоровья астронавтов . " Мы не должны изобретать колесо ", говорит Beheshti . Будущие исследования могут проверить , если существующие препараты предотвратить митохондриальные проблемы в клетках , животных и людей на длительных дальних космических путешествий .