Tas ir viens no cilvēces lielākajiem sasniegumiem – bet, dodoties ceļojumā uz kosmosu, ir jāmaksā par izšķirošajām šūnām cilvēka ķermenī, teikts jaunā pētījumā.
Eksperti ir atklājuši, ka kosmosa lidojumi paātrina cilvēka cilmes šūnu novecošanos, kas ir kritiski svarīga ķermeņa dabiskajai remonta sistēmai.
Ir jau zināms, ka astronauti ir pakļauti daudzām problēmām, ko izraisa mikrogravitācija un kosmosa starojums, piemēram, muskuļu zudums un paaugstināts vēža risks.
Tagad zinātnieki ir spējuši izmērīt, kā laika pavadīšana zemā gravitācijā ietekmē šūnu līmeni.
Kalifornijas universitātes komanda nosūtīja STEM šūnas uz Starptautisko kosmosa staciju (ISS) četrās piegādes misijās, kas ilga no 32 līdz 45 dienām.
Analīze atklāja, ka viņi zaudēja daļu no savām spējām izgatavot jaunas veselīgas šūnas, kļuva vairāk pakļautas DNS bojājumiem, un aizsargājošie vāciņi hromosomu galos tika saīsināti – visas paātrinātas novecošanās pazīmes.
“Kosmosa ir galvenais stresa tests cilvēka ķermenim,” sacīja Kalifornijas Universitātes – Sandjego universitātes – Sandjego – Sanfordas cilmes šūnu institūta (SSCI) direktore profesore Katriona Džeisona. “Šie atklājumi ir kritiski svarīgi, jo tie parāda, ka telpas stresa izraisītāji – piemēram, mikrogravitācija un kosmiskais galaktiskais starojums – var paātrināt asins cilmes šūnu molekulāro novecošanos.”
Laika pavadīšanas ietekme kosmosā kļuva acīmredzama šī gada sākumā, kad divi NASA astronauti atgriezās uz Zemes pēc deviņiem mēnešiem, kas iestrēguši ISS – un parādījās daudz vecāki nekā tad, kad viņi aizgāja.
Pēc deviņiem šausminošajiem mēnešiem kosmosā Suni Viljamss (attēlā) un Butčs Vilmors beidzot atgriezās uz Zemes. Bet šokējoši pirms un pēc attēliem parāda viņu neparedzētās uzturēšanās kosmosā nodarīto kaitējumu
Pat laikā kosmosā veselības eksperti pauda bažas, ka Butčs Vilmors (attēlā) un Suni Viljamss cieta no smaga svara zuduma un muskuļu atrofijas
Pētījuma atklājumu grafiskais abstrakts, parādot, ka cilmes šūnām, kas nosūtītas uz kosmosu, ir samazināta pašatjaunošanās, hroniska iekaisums, mitohondriju disfunkcija un izsīkums
Butch Wilmore un Suni Williams, kuri sākotnēji bija plānoti astoņu dienu misijā, galu galā pavadot 286 dienas kosmosā tehnisko problēmu dēļ ar Boeing Starliner, kas viņus tur palaida.
Šokējoši pirms un pēc tam attēliem parādīja drausmīgu kaitējumu, ko mēneši pavadītie skarbajos kosmosa apstākļos bija astronautiem.
Pāris izskatījās manāmi plāni un gaunīgi, savukārt 59 gadus vecais Viljamss sportoja daudz pelēkākus matus – lai gan nav skaidrs, vai tas bija no novecošanās vai matu krāsas trūkuma.
Laika laikā mikrogravitācijā astronauti saskaras ar nopietnu muskuļu atrofijas un kaulu zuduma risku, kas bieži apgrūtina staigāšanu uz Zemes.
Pēc nolaišanās pārim bija jāpalīdz no viņu kapsulām uz nestuvēm, lai tos nogādātu medicīniskai pārbaudei.
Citas problēmas, ko izraisa kosmosā, var ietilpt “vistas kājas” un “mazuļu pēdas”, kā arī redzes zudums.
Iepriekšējie NASA pētījumi parādīja, ka kosmosa lidojums var ietekmēt imūno funkciju un hromosomu galu garumu, kas pazīstams kā telomēri.
Vienā orientārā, gadu ilgajā eksperimentā bija astronauts Skots Kellijs, kas pavadīja 340 dienas ISS klāja, kamēr viņa identiskais dvīnis Marks Kellijs palika uz Zemes.
Deviņu mēnešu laikā ISS veselības eksperti pauda bažas par Viljamsa ” Gaunt ” parādīšanos. Apetītes zudums ir izplatīts telpā biežas nelabuma dēļ, dažreiz izraisot astronautus, kas zaudē bīstamu svara daudzumu
Lielāko laika ietekmi kosmosā izraisa mikrogravitācijas un intensīva starojuma iedarbība. Atrodoties prom no Zemes vilkšanas, astronautu muskuļi vājina, atstājot viņiem pastaigas problēmas pēc atgriešanās
NASA dvīņu pētījums izsekoja izmaiņas ģenētikā, fizioloģijā, izziņā un mikrobiomā un atrada mainītu gēnu ekspresiju, telomēru garuma maiņas un zarnu mikrobioma izmaiņas.
Bet daudzas no šīm izmaiņām mainījās vai atgriezās normālā stāvoklī pēc tam, kad Skots Kellijs atgriezās uz Zemes.
Tomēr pētījumā tika identificētas dažas pastāvīgas izmaiņas – piemēram, palielināts īso telomēru skaits un gēnu ekspresijas traucējumi -, kas varētu būt svarīgi ilgākām kosmosa misijām.
Jaunā pētījuma ietvaros, kas publicēti žurnālā Šūnu stumbra šūnaPētnieki atklāja, ka cilmes šūnas kosmosā kļuva aktīvākas nekā parasti.
Tas nozīmēja, ka viņi sadedzināja caur savām enerģijas rezervēm un zaudēja spēju atiestatīt un atgūt – galveno iezīmi, kas ļauj cilmes šūnām laika gaitā atjaunoties.
Šūnām bija arī iekaisuma un stresa pazīmes to mitohondrijos – šūnas enerģijas ražotājos – un sāka aktivizēt slēptās genoma sekcijas, kuras parasti klusē, lai saglabātu stabilitāti.
Šādas stresa reakcijas var pasliktināt imūno darbību un palielināt slimību risku, saka zinātnieki.
Kad telpas pakļautās šūnas vēlāk tika novietotas jaunā, veselīgā vidē, daži no bojājumiem sāka mainīties, kas liecina, ka var būt iespējams atjaunot novecojošās šūnas ar pareizu iejaukšanos.
Pētījumi parādīja, ka no 30 līdz 50 gadu astronauts, kurš sešus mēnešus pavada kosmosā
“Šīs ir būtiskas zināšanas, kad mēs nonākam jaunā komerciālā kosmosa ceļojumu un pētījumu laikmetā zemas zemes orbītā”, sacīja profesors Džeimssons.
Pēc viņu atgriešanās uz Zemes gan Vilmors, gan Viljamss gandrīz neiedomājoties strauji atveseļojās.
Abas to kreditēja stingrai vingrinājumu programmai, kas visi astronauti seko, atrodoties kosmosa stacijā un kad viņi atgriežas uz Zemes.
Izmantojot specializētu vingrinājumu aprīkojumu, NASA astronauti vingro divreiz dienā, lai novērstu muskuļu un kaulu zuduma progresu, kas varētu izraisīt komplikācijas atpakaļ Zemes smagumā.
Paskaidrots: 100 miljardu dolāru starptautiskā kosmosa stacija atrodas 250 jūdzes virs zemes
Starptautiskā kosmosa stacija (ISS) ir USD 100 miljardu (80 miljardu sterliņu mārciņu) zinātnes un inženierzinātņu laboratorija, kas riņķo 250 jūdzes (400 km) virs Zemes.
Kopš 2000. gada novembra to pastāvīgi strādā rotējošas astronautu un kosmonautu apkalpes.
Ekipāžas galvenokārt ir ieradušās no ASV un Krievijas, bet Japānas kosmosa aģentūra Jaxa un Eiropas kosmosa aģentūra ESA ir nosūtījusi arī astronautus.
Starptautiskā kosmosa stacija ir nepārtraukti okupēta vairāk nekā 20 gadus, un tā ir iztērēta ar vairākiem jauniem moduļiem un uzlabojumiem uz sistēmām
Pētījumos, kas veikti uz IS klāja, bieži ir nepieciešams viens vai vairāki neparasti apstākļi, kas atrodas zemā zemes orbītā, piemēram, zema gravitācija vai skābeklis.
ISS pētījumos ir izpētīti cilvēku pētījumi, kosmosa medicīna, dzīvības zinātnes, fiziskās zinātnes, astronomija un meteoroloģija.
ASV kosmosa aģentūra NASA gadā kosmosa stacijas programmai tērē apmēram 3 miljardus dolāru (2,4 miljardus sterliņu mārciņu), bet atlikušo finansējumu no starptautiskiem partneriem, ieskaitot Eiropu, Krieviju un Japānu.
Līdz šim stacijai ir apmeklējuši 244 cilvēki no 19 valstīm, un viņu vidū ir astoņi privāti pilsoņi, kuri apmeklējumam iztērēja līdz 50 miljoniem dolāru.
Notiek debates par stacijas nākotni pēc 2025. gada, kad tiek uzskatīts, ka daļa no sākotnējās struktūras sasniegs “dzīves beigas”.
Krievija, galvenā stacijas partnere, plāno palaist savu orbitālo platformu ap toreiz, ar privātu firmu Axiom Space, vienlaikus plānojot nosūtīt savus moduļus tīri komerciālai lietošanai stacijā.
NASA, ESA, Jaxa un Kanādas Kosmosa aģentūra (CSA) strādā kopā, lai izveidotu kosmosa staciju orbītā ap Mēnesi, un Krievija un Ķīna strādā pie līdzīga projekta, kas ietver arī bāzi uz virsmas.
