Според ново изследване престоят в космоса намалява клетъчното производство, засилва увреждането на ДНК и увеличава признаците на стареене в теломерите. За целта учените са изследвали човешки тъкани, изпратени в ниска околоземна орбита, съобщава ScienceAlert.

"Космосът е върховният стрес тест за човешкото тяло," казва д-р Катриона Джеймисън от Медицинския факултет на Калифорнийския университет в Сан Диего.

"Тези открития са изключително важни, защото показват, че факторите на стрес в космоса - като микрогравитацията и космическата радиация - могат да ускорят молекулярното стареене на кръвните стволови клетки.

Разбирането на тези промени не само ни помага да защитим астронавтите при дълги мисии, но и ни дава модел за стареенето на човека и за болести като рак тук на Земята. Това е ключово знание, когато навлизаме в нова ера на комерсиални космически пътувания и изследвания в ниска орбита."

С течение на времето учените са постигнали значителен напредък в разбирането на ефектите от космическите полети върху човешкото тяло, но все още има много неизвестни.

Под ръководството на биохимичката Джесика Фам от UC San Diego, екип от изследователи разработва биореакторна система за култивиране и наблюдение на човешки хематопоетични стволови и предшественици клетки (HSPCs) в условия на микрогравитация.

Тези клетки, които отговарят за производството и поддържането на кръвта, могат да предоставят по-добро разбиране за стареещите ефекти от космическите полети на молекулярно ниво, смятат учените.

Експерименталните платформи са изпратени на борда на снабдителни мисии на SpaceX към Международната космическа станция, където прекарват между 32 и 45 дни в орбита. Ефектите върху клетките били забележителни.

В условията на микрогравитация скоростта, с която кръвообразуващите стволови клетки произвеждат възпалителни протеини, се увеличава - което води до по-голямо натоварване и по-малко време за възстановяване. Резултатът е повишаване на няколко маркера, които обикновено се свързват със стареене.

Клетките постепенно губели способност да произвеждат здрави нови клетки и показвали признаци на износване. Особено значимо било скъсяването на теломерите - защитните капачета на хромозомите, които естествено се скъсяват при всяко клетъчно делене, докато станат толкова къси, че деленето вече не е възможно. Късите теломери са силно свързани със стареенето.

Интересно е, че някои от клетките били толкова стресирани, че изгубили способността си да произвеждат протеини, които потискат активирането на т.нар. "тъмен геном" - обикновено неактивна ДНК, която при нормални условия остава подтисната, за да се запази клетъчната стабилност. Това довело до "събуждане" на тези участъци от генома, което от своя страна може да наруши имунната функция.

Не всичко обаче е негативно. Изследователите открили, че след връщането на Земята и поставянето им върху здрави млади костно-мозъчни субстрати, част от уврежданията се възстановяват. Това подсказва, че щетите, причинени от престой в космоса, могат да бъдат поправими. В бъдеще това може да помогне за възстановяването на астронавти, както и да предостави нови знания за процесите на стареене на Земята.

"Тези модели на ускорено стареене на HSPC при кратки космически мисии могат да ни дадат нови прозрения за човешкото стареене и за заболявания, свързани с възрастта," пишат изследователите.

"В крайна сметка тези проучвания могат да насочат към терапевтични стратегии за смекчаване на специфични за космоса промени, както и да осигурят модели за изследване на стареенето и свързаните с него болести като рак."

Изследването е публикувано в списание Cell Stem Cell.