Каковы риски для здоровья в космосе? Ученые только что представили самое масштабное исследование

Космос — враждебное место. Возможно, мы разработали технологию для запуска астронавтов на орбиту и их безопасного возвращения домой, но ученые все еще выясняют, как космические путешествия влияют на здоровье человека, особенно в долгосрочной перспективе.

Это важно до начала любых запланированных длительных миссий, чтобы обеспечить здоровье и безопасность астронавтов на борту этих важных полетов.

Мы уже знаем из исследований космонавтов — возможно, наиболее известного из них — исследования близнецов НАСА, в котором участвовали однояйцевые близнецы Скотт и Марк Келли, — что невесомость влияет на приток крови к мозгу, изменяет микробиом кишечника, усиливает воспаление и вызывает помутнение зрения, ломкость костей, и мышечное истощение.

Исследования на мышах, имитирующие космический полет, также показали, что полет в космос приводит к старению иммунной системы и повреждению мозга.

Теперь, благодаря огромным коллективным усилиям, ученые опубликовали огромную коллекцию из почти 30 статей, в которых исследуются риски для здоровья, связанные с космическими путешествиями.

Коллекция представляет собой самый большой набор данных по космической биологии, когда-либо созданных, и включает в себя обширный анализ наблюдений за космическими мухами, червями, мышами и, конечно же, космонавтами.

Некоторые результаты подтверждают то, что мы знали о проблемах со здоровьем, связанных с космосом, в то время как другие исследования предоставляют новые идеи, уточняют предыдущие результаты или находят способы улучшить будущие эксперименты.

«Хотя за последнее десятилетие были достигнуты значительные успехи в понимании [] рисков для здоровья [космических путешествий], необходимы дополнительные исследования, чтобы сделать возможным более безопасное освоение человеком космоса за пределами [низкой околоземной орбиты], в том числе на Луне, Марсе и дальнем космосе», — пишут исследователи во всеобъемлющем обзорном документе.

Опасности для здоровья при космических путешествиях начинаются с сил G, которые испытывают астронавты при взлете, и продолжаются воздействием опасной космической радиации и микрогравитации в космосе.

Например, во время предстоящего путешествия на Марс астронавты выйдут далеко за пределы защитной магнитосферы Земли и будут подвергаться воздействию космического излучения в течение значительного промежутка времени, который потребуется им, чтобы достичь нашего ближайшего планетарного соседа и вернуться.

Для астронавтов, в условиях низкой гравитации на борту Международной космической станции (МКС), самый продолжительный срок пребывания любого астронавта в настоящее время составляет 437 дней. Ясно, что нам еще предстоит пройти долгий путь, чтобы по-настоящему оценить риски для здоровья, связанные с дальними космическими полетами, и ученым просто нужно работать с данными, которые у нас есть.

Во многих исследованиях, опубликованных в этом сборнике, были объединены или повторно проанализированы данные предыдущих экспериментов, которые были доступны исследователям через порталы с открытым доступом, такие как платформа NASA GeneLab.

Комбинирование таких данных — это способ усилить результаты анализа (часто исследователи пытаются проверить, соответствует ли то, что было найдено в одном наборе данных, в другом), и максимально увеличить объем данных, собранных в ходе космических полетов.

Очевидно, что эти исследования ограничены очень небольшим количеством астронавтов и животных, которых мы можем отправить в космос — именно поэтому взяты черви и мухи. Использование этих существ — простой способ расширить масштабы космических экспериментов, поэтому они представлены в статьях.

Исследование круглых червей на МКС обнаружило изменения примерно в 1000 генах, особенно в генах, связанных с функцией нервных клеток, в то время как другое исследование, на этот раз с мухами, показало, что длительное пребывание в условиях микрогравитации снижает силу бьющегося сердца.

В целом, этот сборник документов — работа около 200 исследователей из НАСА и других агентств, университетов и групп аэрокосмической отрасли — представляет собой весомый вклад в наше понимание рисков для здоровья от пребывания в космосе.

Полный список опубликованных статей собран в журнале Cell.