Польоти в космос псують очі і нерви umedp
Досліди на тваринах підтвердили, що подорожі на орбіту погано позначаються на стані сітківки та зорового нерва. Після повернення на Землю ці малоприємні наслідки можуть бути ліквідовані ремонтними системами організму, але, на жаль, не повністю.
З тих пір як людина полетів в космос, світ не перестають хвилювати глобальні загрози і надії, пов'язані з позаземним простором. Прибульці! Метеорити! Згасання Сонця! Самотність у Всесвіті! І так далі. Ми невпинно розробляємо плани дій на випадок зустрічі з інопланетною цивілізацією і обговорюємо просторово-тимчасові кунштюки, в які можуть потрапити Гагаріна, зіткнулися в космосі з невідомої їм фізикою.
Згодом, однак, стало ясно, що один з найнеприємніших космосюрпрізов пов'язаний не стільки з інопланетної фізикою і прибульцями, скільки з цілком земний біологією. До пори до часу ніхто просто не замислювався над тим, що людина пристосований для життя на Землі, а космос - зовсім не наша середу. Настільки не наша, що перебування в ньому може неабияк зіпсувати роботу організму на молекулярно-генетичному рівні.
Дегенерація сітківки; видно області, втратили шар пігментних клітин, які в нормі підтримують роботу фоторецепторного шару. (Фото Lester V. Bergman)
Скажімо, вже відомо, що розвідникам далекого космосу, швидше за все, крім інших «задоволень», буде загрожувати сліпота. А банальне перебування в невагомості погіршує зір. І якщо знову повернутися до героям, які кинуться далі нашої орбіти, то варто заздалегідь подбати про те, щоб вони мали ідеальний набір генів. Загалом, так, космос страшний для здоров'я заздалегідь, і те, що перебування в ньому, м'яко кажучи, супроводжується певними проблемами з фізіологією, ніколи не було секретом для фахівців, просто з часом масштаб цих проблем став прояснюватися: їх нині виявляють у самих різних систем організму.
Зрозуміло, перше, що спадає на думку, - це сонячна радіація: чи не вона і є причина молекулярних, клітинних і фізіологічних неполадок? Друге, що може впливати на нашу біологію, - відсутність гравітації. Оцінити вплив цих факторів на очі спробували вчені з Космічного центру Ліндона Джонсона при НАСА і Методистської лікарні Х'юстону (США): вони запускали мишей в 13-денну подорож на шатлі «Діскавері», після чого порівнювали активність генів в сітківці тварин на перший, п'ятий та сьомий день після польоту. Одночасно Патрісія Шеві-Баріос (Patricia Chévez-Barrios) тримала кількох лабораторних мишей в умовах, наближених до космічних, і ще кілька тварин знаходилися в звичайній «земній» обстановці.
Корабель не здатний надати настільки ж надійний захист від космічної радіації, як земна атмосфера, і через це в клітинах, які потрапили в незвичну середу, зростає рівень кисневих радикалів, які ушкоджують біомолекули і внутрішньоклітинні органели. А це змушує активніше працювати гени, які протистоять окислювальному стресу. Саме це і побачили дослідники у мишей, які повернулися з космосу: в сітківці тварин гени посилено боролися з окислювальним стресом. Однак через тиждень антиокисні гени заспокоювалися.
Сітківка миші під мікроскопом: червоні нитки - волокна зорового нерва, сині «труби» - кровоносні судини, зелені «зірки» - гліальні клітини. (Фото Visuals Unlimited / Corbis)
Звичайно, миші ці були на орбіті зовсім недовго, і, напевно, збігай вони туди на півроку і довше, патологія в очах, викликана окислювальним стресом, була б куди сильніше. Однак вченим вдалося побачити і такі зміни, які залишалися у тварин і через тиждень перебування на Землі.
І останнє: в пігментному епітелії сітківки зросла активність каспаз-3, одного їх ферментів в реакції апоптозу. Каспаз допомагають ліквідувати клітку, пошкодження в якій вже неможливо виправити, через що вона стає загрозою сусіднім, здоровим клітинам. Масовий апоптоз цілком може бути причиною дегенерації тканин; варто також сказати, що саме аномалії в пігментному шарі сітківки часто закінчуються вікової макулодистрофії. Учені підкреслюють: ті зміни, які вони виявили в клітинах і тканинах у мишей, виявилися вельми схожі на те, що лікарі бачили в очах у астронавтів.
Найцікавіше, що у решти на Землі мишей не було ознак пошкодження очного нерва. Дослідники, втім, не знають поки, що саме послужило причиною описаних змін: чи то саме перебування на орбіті, то чи політ туди і назад, то чи все це плюс ще якісь фактори (адже у тварин на Землі неспроста цих змін не відбулося ). Крім того, в дослідженні «брало участь» не надто багато мишей - всього 18, так що результати ще потрібно підтвердити значною статистикою.
Однак не може не вражати те, що вдалося відтворити ті ж відхилення, котрі раніше були виявлені у злітали в космос людей. Як не може не насторожувати, що ці зміни були лише частково оборотними. Хто знає, чи не відбувається щось схоже з іншими нервами і в інших відділах нервової системи.
Може здатися, що ці результати не мають відношення до повсякденності: врешті-решт, чи багато ваших знайомих літають в космос? Однак роль космосу в нашому житті, нехай і опосередковано, все ж велика і з кожним днем тільки збільшується. І мова тут йде не стільки про міжнародний престиж і ностальгії по Юрію Олексійовичу, скільки про те, що космос все ширше відкриває можливості перед новими технологіями, які, зрозуміло, стануть в нагоді не тільки на орбіті. (Ми, якщо пам'ятаєте, як-то писали про плани біологів перенести дослідження раку в космічну невагомість.) Але розвиток таких технологій вимагає умілих рук і творчого мислення, а ні то ні інше замінити роботами ми поки не в змозі. І це значить, що вплив космосу на наші гени потрібно досліджувати, і досліджувати наполегливо, ні на чому не економлячи.
- КЛЮЧОВІ СЛОВА: неврологія, офтальмологія, бета-амілоїд, зір, нейрон, радикали-окислювачі, апоптоз, космос, невагомість