Nová štúdia ukazuje, ako môže pobyt vo vesmíre zmeniť expresiu niektorých génov v bielych krvinkách.
Astronaut a DNA. Zdroj: iStockphoto.com
Mimo zemského povrchu v prostredí s nižšou gravitáciou funguje mnoho vecí inak a výnimkou nie je ani náš organizmus. Pochopenie toho, ako ľudské telo reaguje na vesmírne prostredie, je z dlhodobého hľadiska kľúčové a vedci sa snažia zdravie astronautov čo najlepšie ochrániť.
Nová štúdia publikovaná v časopise Frontiers in Immunology ukazuje, ako môže pobyt vo vesmíre zmeniť expresiu niektorých génov v bielych krvinkách, ktoré bojujú s infekciami a podporujú náš imunitný systém.
Cestovanie vo vesmíre má vplyv na ľudské telo
Čím ďalej, tým viac pribúdajú dôkazy o negatívnom účinku mikrogravitácie na ľudské telo od zmien v štruktúre mozgu až po zníženú hustotu kostí. Astronauti na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS) bežne trpia kožnými vyrážkami, ako aj respiračnými a nerespiračnými ochoreniami. Vylučujú viac živých vírusových častíc, napríklad Epsteinov-Barrovej vírus, vírus varicella-zoster (pásový opar), herpetický vírus (vredy) či cytomegalovírus. Čo spôsobuje takýto imunitný deficit?
Výskumníci z Ottawskej univerzity zistili, že jednou z príčin infekcií vo vesmíre môžu byť zmeny génovej expresie.
Vedci študovali génovú expresiu v leukocytoch (bielych krvinkách) na 14 astronautoch (3 ženách a 11 mužoch), ktorí strávili na palube ISS v rokoch 2015 až 2019 približne 4,5 až 6,5 mesiaca. Odborníci odoberali astronautom krv, z ktorej izolovali leukocyty, v 10 časových bodoch: raz pred nástupom do vesmíru, štyri razy počas letu a päť ráz po prílete na Zem.
Biele a červené krvinky. Zdroj: iStockphoto.com
Zmeny v aktivite génov
Odborníci zistili, že v tele astronautov je až 15 410 génov rozdielne exprimovaných. Medzi nimi výskumníci identifikovali dva zhluky s 247 a 29 génmi, ktoré sa zmenili počas štúdie najviac.
Keď astronauti dorazili na ISS, gény z prvej skupiny boli utlmené, svoju aktivitu opäť zvýšili, keď pristáli na Zemi. V druhej skupine génov pozorovali odborníci opačný efekt. Oba klastre väčšinou pozostávali z génov, ktoré kódujú proteíny. Prvá skupina zodpovedala najmä za funkcie súvisiace s imunitou a druhá skupina s bunkovými štruktúrami a ich funkciami.
Tieto výsledky naznačujú, že keď niekto cestuje do vesmíru, zmeny v génoch môžu spôsobiť oslabenie imunity, čím sa zvyšuje riziko infekčných chorôb a obmedzuje schopnosť astronautov vykonávať náročné misie vo vesmíre. Nesmieme zabudnúť, že astronauti majú obmedzený prístup k zdravotnej starostlivosti.
Vrátia sa do normálu
Vďaka analýze krvi vieme, že väčšina génov (z oboch skupín) sa do jedného roka po pristátí vráti na úroveň pred vesmírnym letom, často už v priebehu niekoľkých týždňov. Astronautom hrozí teda najväčšie riziko infekcie najmenej jeden mesiac po návrate. Dĺžka obdobia závisí od veku, pohlavia, genetických rozdielov a detskej expozície patogénom.
Čo teda mení génovú expresiu? Odpoveďou je mikrogravitácia. Autori predpokladajú, že k zmene dochádza, keď sa mení distribúcia krvnej plazmy z dolnej časti tela do hornej počas prvých dní strávených vo vesmíre. Tento posun môže znížiť objem plazmy o 10 až 15 percent.
S výsledkami tímu sa budú hľadať opatrenia, ktoré by astronautom umožnili zotrvať vo vesmíre čo najdlhšie.
Zdroj: Eurekalert, Interesting engineering
(JM)
