Šį ir kitą dešimtmetį žmonija yra pasirengusi išeiti į kosmosą kaip niekad anksčiau. Nacionalinės kosmoso agentūros pirmą kartą nuo Apollo eros siųs astronautus atgal į Mėnulį, privačios paleidimo paslaugos pradės Žemos Žemės orbitos (LEO) komercializaciją, o misijos į išorinę Saulės sistemą ieškos nežemiškos gyvybės įrodymų ir įgulos misijos į Marsą yra horizonte.
Rengiantis tam, laive atliekama daug tyrimų Tarptautinė kosminė stotis (ISS), kad nustatytų, kaip ilgas laiko tarpas erdvėje gali paveikti gyvas būtybes genetiniu lygmeniu. Neseniai atlikto eksperimento metu mokslininkų komanda iš Ekseterio universitetas atliko kirminų analizę TKS ir pastebėjo „subtilius pokyčius“ jų genetinėje sandaroje.
Analizė buvo dalis Molekulinis raumenų eksperimentas (MME), kuris buvo atliktas bendradarbiaujant su NASA GeneLab ir dalinis finansavimas iš JK Biotechnologijų ir biologijos mokslų tyrimų taryba . Tyrėjų grupės išvadomis buvo pasidalinta tyrime, kuris pasirodė žurnalo lapkričio 25 diScience.
Laukinio tipo C. elegans hermafroditas nudažytas fluorescencine spalva, kad išryškintų visų ląstelių branduolius. Kreditas: Quadell / Wikipedia Commons
Šiam eksperimentuiCaenorhabditis elegantiškas(nematodų kirminų rūšis) buvo sudėti į perforuotus maišus (leidžiančius prasiskverbti deguoniui) ir nuskraidinti į TKS. Atsidūrę ten, jiems prasidėjo maždaug 6,5 dienos inkubacinis laikotarpis, kuris leido jiems susilaukti palikuonių, galinčių užaugti iki pilnametystės. Tada jie pakaitomis buvo veikiami stoties mikrogravitacijos sąlygomis ir didelės gravitacijos sąlygomis centrifugose.
Tada kirminai buvo užšaldyti, kad būtų gabenami atgal į Žemę, kur jie buvo ištirti dėl bet kokių genetinių pakitimų. Kaip Ekseterio universitete paaiškino Craigas Willisas, Ekseterio universiteto Gyvybės ir aplinkos mokslų kolegijos tyrėjas (ir pagrindinis šio straipsnio autorius). pranešimas spaudai :
„Esminis žingsnis siekiant įveikti bet kokią fiziologinę būklę yra pirmiausia suprasti jos pagrindinį molekulinį mechanizmą. Mes nustatėme genus, turinčius įtakos neuronų funkcijai ir ląstelių metabolizmui, kuriuos veikia gravitaciniai pokyčiai.
„Šie kirminai pasižymi molekuliniais parašais ir fiziologinėmis savybėmis, kurios glaudžiai atspindi pastebėtas žmonėms, todėl mūsų išvados turėtų padėti geriau suprasti žinduolių ir galiausiai žmonių sveikatos pablogėjimą, kurį sukelia skrydžiai į kosmosą.“
Identiški astronautai dvyniai Scottas ir Markas Kelly yra NASA dvynių tyrimo objektai. Skotas (dešinėje) kosmose praleido metus, o Markas (kairėje) liko Žemėje kaip kontrolinis subjektas. Tyrėjai nagrinėjo kosminių kelionių poveikį žmogaus organizmui. Autorius: NASA
Kaip Daktaras Timothy Etheridge , tyrėjas iš Ekseterio universiteto ir šio straipsnio bendraautoris, paaiškino :
„Mes pažvelgėme į kiekvieno kirminų genomo geno lygius ir nustatėme aiškų genetinių pokyčių modelį. Šie pokyčiai gali padėti paaiškinti, kodėl kūnas blogai reaguoja į skrydį į kosmosą. Tai taip pat suteikia mums tam tikrų terapinių tikslų, susijusių su šio poveikio sveikatai mažinimu, kuris šiuo metu yra pagrindinė kliūtis giliųjų kosmoso tyrinėjimams.
Apskritai, genetinė analizė pastebėjo „subtilius pokyčius“ maždaug 1000 genų, kurie kai kuriais atvejais buvo stipresni, ypač tarp neuronų (nervų sistemos ląstelių). Tai atitinka kitus tyrimus – pvz NASA dvynių tyrimas – tai rodo, kiek laiko praleidžiama erdvėje apima centrinės nervų sistemos ir organų veiklos pažeidimus.
Tuo tarpu didelės gravitacijos bandymai buvo atlikti siekiant gauti daugiau duomenų apie gravitacijos poveikį gyvų būtybių fiziologijai. Vaidmuo vaidina palaikant raumenų audinį, kaulų tankį, o širdies ir kraujagyslių sveikata jau yra gerai dokumentuota. Tačiau šie naujausi bandymai leido tyrėjams ištirti imituojamos gravitacijos naudojimą erdvėje kaip galimą priemonę kovojant su galimu genetiniu mikrogravitacijos poveikiu.
Vartų iliustracija. Sukurtas kartu su komerciniais ir tarptautiniais partneriais, „Gateway“ yra labai svarbus tvariems Mėnulio tyrinėjimams ir bus pavyzdys būsimoms misijoms į Marsą. Autorius: NASA
Taip pat atliekami susiję tyrimai dėl mikrogravitacijos ir mažo g poveikio augalų augimui. Panašiai taip pat atliekami padidėjusios radiacijos poveikio augalų ir gyvūnų sveikatai tyrimai. Kelionė toliau nuo Žemės reiškia ne tik komforto jausmą – 9,8 m/s2gravitacija. Tai taip pat reiškia palikti savo magnetinio lauko apsaugą.
Todėl šie tyrimai ir bet koks jų gydymas yra gyvybiškai svarbūs, nes astronautai ilgesniam laikui leidžiasi į kosmosą. Jie taip pat labai svarbūs visiems žmonėms, kurie ketina neribotam laikui išvykti į kosmosą, Mėnulį, Marsą ar kitur!
Papildoma literatūra: Ekseterio universitetas , PONIA , iScience
