Космические полеты повреждают митохондрии

Космические полеты повреждают митохондрииМногие типичные последствия космических полетов могут быть связаны с общей причиной - повреждением митохондрий, энергетических установок клеток. Об этом свидетельствует наиболее полный на сегодняшний день анализ медицинских данных с МКС.

Космические путешествия вредны для здоровья: повышенное радиационное облучение и отсутствие гравитации вызывают у космонавтов не только мышечную атрофию, потерю костной массы и лихорадку, но и сердечно-сосудистые, генетические и даже мозговые нарушения. В связи с этим ученых Исследовательского центра Эймса, возглавляемых Афшином Бехешти (Afshin Beheshti), заинтересовало, может ли существовать универсальный механизм, который мог бы объяснить все эти процессы.

Поиск причины

Несколько междисциплинарных групп проанализировали все доступные на данный момент данные по культурам клеток мышей и 59 космонавтов: активность генов, синтез белка, метаболизм и эпигеном от клетки до уровня органа. Ученые пришли к одинаковому выводу: пребывание в космосе нарушает функцию митохондрий, необходимых компонентов наших клеток, которые с помощью молекулы АТФ поставляют энергию, запускающую все процессы в нашем организме.

Космические полеты повреждают митохондрии

Митохондрии - это электростанции наших клеток Фото: © Луиза Ховард

Обнаружилось, что активность генов и метаболизм митохондрий значительно изменились во всех исследованных тканях и органах мышей, которые были на МКС, и в пробах космонавтов. Анализы показали, что пребывание в космосе подвергает митохондрии огромному стрессу. В результате их генная активность и внутренние процессы в клетке изменяются, что вызывает частично пониженную, частично избыточную функцию.

Клеточный стресс во всех тканях

Это усиливает клеточный стресс и снижает защиту от агрессивных реакций окисления почти во всех тканях. Митохондриальный стресс проявляется также в продуктах распада в крови и моче космонавтов, что указывает на повышенное повреждение ДНК, нарушения иммунной системы и обмена веществ. Производство защитных Т-клеток снижено, но активируются многие воспалительные нейромедиаторы. Митохондриальные изменения затрагивают даже корни волос - это может объяснить, почему в космосе их рост часто останавливается.

Особенно страдает печень (ее клетки у космонавтов очень активны и подвержены стрессу), отвечающая в том числе за метаболизм липидов и регулирующая жиры в крови, а именно эти нарушения отмечаются у космонавтов. Риск сердечно-сосудистых расстройств растет - дисфункция митохондрий может вызвать приступы, похожие на инсульт.

Как противодействовать последствиям клеточного стресса

Космические полеты повреждают митохондрии

Длительные миссии могут оказывать более глубокое влияние на биологию человека, чем предполагалось ранее. Пребывание в космосе вызывает изменения, аналогичные изменениям при некоторых митохондриальных заболеваниях, что может иметь отдаленные кумулятивные последствия, из-за которых в таких полетах вряд ли можно будет выжить без эффективных мер противодействия.

С потерями мышц и костной ткани можно бороться обычными физическими тренировками. Однако это увеличивает нагрузку на печень и приводит к повышенному выбросу сигнальных веществ, вызывающих воспаление. Поэтому будущие космические путешественники должны получать соответствующие лекарства, как и пациенты с митохондриальными заболеваниями. Насколько хорошо эти биокатализаторы помогают против «болезни космонавтов», можно будет в ближайшем будущем проверить на МКС - сначала на культурах клеток и на мышах.

Источник: scinexx.de

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! *