Рождение первого человеческого ребёнка в космосе – одна из амбициозных целей Космического Государства Асгардия. Для её достижения необходимо решить целый комплекс медико-биологических задач, включая меры по сохранению здоровья женщин в экстремальных условиях.
Результаты исследований, проводимых Институтом медико-биологических проблем РАН, демонстрируют, что общее самочувствие и репродуктивная функция человека зависят, в том числе, от состояния его микробиоты – сложного сообщества микроорганизмов. Как защитить микрофлору в условиях космических полётов, изоляции и стресса, рассказывают сотрудники ИМБП РАН.
Микрофлора – невидимый страж женского здоровья
Долгое время космическая медицина фокусировалась преимущественно на мужском здоровье. Однако участие женщин в длительных миссиях, а тем более перспектива зачатия в космосе потребовали углублённого изучения именно женского организма.
Как отмечает ведущий научный сотрудник, заведующая лабораторией ИМБП РАН Дарья Комиссарова, женская микрофлора – критически значимый параметр. Её дисбаланс может напрямую влиять на фертильность. Более того, исследования показывают, что несбалансированная микробиота повышает риск выкидышей и неудачного завершения беременности, даже при использовании вспомогательных репродуктивных технологий, таких как ЭКО. Таким образом, контроль за состоянием микрофлоры и своевременная коррекция при планировании долгосрочных космических миссий с участием женщин становятся важной медицинской задачей.
Сухая иммерсия и изоляция: стресс-тест для микробиоты
Чтобы смоделировать влияние невесомости и замкнутого пространства на организм, учёные используют метод «сухой» иммерсии и эксперименты в изоляционных комплексах. Многолетние наблюдения за мужчинами-испытателями показали, что в таких условиях кишечная микробиота претерпевает негативные изменения. Численность полезных бактерий сокращается, а условно-патогенных – увеличивается, что может привести к различным дисфункциям.
Первые аналогичные эксперименты с участием женщин – трёхсуточная и пятисуточная «сухая» иммерсия – подтвердили, что проблемы существуют и здесь. Были выявлены группы риска, у которых в женской микробиоте преобладали определённые микроорганизмы, что приводило к общему ухудшению её состояния. Это стало отправной точкой для поиска эффективных средств профилактики.
Аутопробиотики: лекарство, выращенное внутри нас
Традиционные аптечные пробиотики, содержащие стандартные штаммы бактерий, имеют существенные ограничения. Эффект часто длится только в течение времени приёма, при этом у некоторых людей они могут вызывать аллергические реакции, поскольку используются «чужие» для организма бактерии.
Инновационный подход, разработанный в ИМБП, заключается в создании индивидуальных аутопробиотиков. У испытуемого до начала эксперимента берут образец его собственной «хорошей» микрофлоры. Затем из неё, в частности из превалирующих лактобацилл, в лаборатории наращивают биомассу и изготавливают персонализированные капсулы. Такой препарат идеально подходит конкретному человеку.
Эксперименты с «сухой» иммерсией наглядно продемонстрировали преимущество этого подхода. Стандартные пробиотики помогали лишь во время пятисуточного приёма, после чего микрофлора снова начинала ухудшаться. Аутопробиотики же сохраняли защитный эффект вплоть до месяца после окончания курса, помогая организму пройти и период восстановления.
Открытие в «Сириусе»: микрофлора как индикатор стресса
Исследования продолжились в масштабных изоляционных экспериментах проекта SIRIUS. В восьмимесячной и годовой миссиях женщинам-испытательницам заранее приготовили личные аутопробиотические капсулы. Микрофлора особенно уязвима в начале изоляции и при встрече с привычным миром, полным микроорганизмов, после долгой герметизации. Поэтому приём был назначен в первые 30 суток (фаза острой адаптации) и в последние 30 суток перед выходом из комплекса.
Результаты подтвердили высокую эффективность метода. Но самое интересное открытие было сделано при анализе данных годового эксперимента. На 102-е сутки у всех участниц неожиданно и резко ухудшились показатели микробиоты: сократилось количество защитных бактерий.
Изучение графика внекорабельной деятельности не дало прямой связи, причину раскрыл более глубокий анализ событий изоляционного периода. Оказалось, что именно в этот день экипаж получил известие о задержке грузового корабля с провизией и средствами гигиены. Хотя голод никому не угрожал, ситуация стала мощным стрессовым фактором. Данные психологических тестов подтвердили всплеск тревожности и усталости в этот период. Биохимический анализ показал снижение уровня ключевого женского гормона эстрадиола и увеличение белков стресса. Стресс мгновенно отражается на состоянии микрофлоры, что доказывает её взаимосвязь с нервной и эндокринной системами.
Это наблюдение привело к практическому выводу: применять аутопробиотики стоит не только планово, в периоды адаптации, но и точечно – во время непредвиденных стрессовых ситуаций в ходе длительной миссии.
Перспективы: от космической станции до земной аптечки
Польза аутопробиотиков доказана не только в коротких, но и в длительных экспериментах. Капсулы, приготовленные из микрофлоры участниц годового эксперимента SIRIUS, сохранили свойства даже через 11 месяцев хранения в условиях изоляции. Это открывает практические перспективы для реальных космических полётов. Технология изготовления таких препаратов достаточно проста для реализации на борту орбитальной станции или будущей базы на Луне и Марсе. Экипаж сможет заранее, ещё на Земле, создать личный «микробный щит» на весь срок миссии.
Применение этой разработки не ограничивается космосом. Аутопробиотики набирают популярность и в земной медицине. Уже сейчас существуют клиники, где человек в здоровом состоянии может сдать образец своей микрофлоры и получить индивидуальный препарат с длительным сроком хранения. Его можно использовать в экстренных ситуациях, при антибиотикотерапии или планово – перед ожидаемым стрессовым событием, будь то сложная работа или медицинская процедура. Это действенный инструмент для поддержания здоровья, а для женщин – ещё и важный фактор сохранения фертильности, что актуально в любых условиях: на Земле или на пути к далёким планетам.
Таким образом, исследования, проводимые в том числе для задач Асгардии, не только прокладывают путь к рождению первого космического ребёнка, но и дарят землянам передовую персонализированную технологию заботы о здоровье, основанную на симбиозе с собственным организмом.