Podróże kosmiczne niekorzystnie wpływają na mitochondria
Mitochondria, czyli centra energetyczne komórek, mogą doświadczać dysfunkcji w wyniku podróży kosmicznych. Niekorzystny wpływ wywierają na nie m.in. zmiany grawitacji i ekspozycja na promieniowanie. Do takich wniosków doszli naukowcy z Georgetown Lombardi Comprehensive Cancer Center.
Wyniki odkrycia opisano na łamach „Cell” (http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2020.11.002).
Badanie naukowcy prowadzili zarówno na zwierzętach, jak i ludziach. „Nasze wysiłki koncentrowały się na tkance mięśniowej myszy, które zostały wysłane w kosmos. Porównywaliśmy ją także z analizami innych naukowców - opowiada dr Evagelia C. Laiakis, onkolog z Georgetown. - I chociaż każdy z nas badał inną tkankę, wszyscy doszliśmy do tego samego wniosku: podróże kosmiczne negatywnie wpłynęły na funkcje mitochondriów”.
Wpływ podróży kosmicznych na mitochondria: naukowcy wykorzystali dane zbierane od dziesięcioleci
Oprócz zbadania wpływu podróży kosmicznych na funkcje komórkowe, naukowcy wykorzystali bazy danych NASA, dokumentujące kilka dziesięcioleci załogowych lotów w kosmos. Mieli również dostęp do repozytorium próbek biologicznych Agencji. Szczególnie interesujące i przydatne okazały się informacje dotyczące bliźniąt: Marka i Scotta Kellych. Dzięki nim można było bowiem porównać skutki zdrowotne podróży kosmicznych u aktywnego astronauty Scotta z emerytowanym astronautą Markiem, który od lat pozostaje na Ziemi.
Ostatecznie porównując swoje badania na myszach z danymi dotyczącymi ludzi, Laiakis i jego zespół ustalili, że podróże kosmiczne m.in.: zmieniły funkcjonowanie mitochondriów, że zmiany w wątrobie były bardziej zauważalne niż w innych narządach oraz że wyizolowane komórki były silniej dotknięte zmianami niż całe narządy.
Wpływ podróży kosmicznych na mitochondria: naukowcy obawiają się misji załogowej na Marsa
„Ponieważ podróże kosmiczne prawie zawsze wiążą się z narażeniem na wyższe poziomy promieniowania, niż ma to miejsce na Ziemi, spodziewaliśmy się, że mogą uszkadzać mitochondria” - opowiadają autorzy publikacji. Jak dodają, efekt ten jest podobny do poddawanych radioterapii pacjentów onkologicznych.
Na zakończenie naukowcy ostrzegają, że w świetle ich badania szczególnie niepokojące są plany misji załogowej na Marsa. Ich zdaniem konsekwencje takiej podróży mogłyby być dużo silniejsze niż te dotychczas poznane, ponieważ astronauci musieliby przebywać w przestrzeni kosmicznej dłużej i byliby narażeni na znacznie dłuższą ekspozycję na promieniowanie kosmiczne.
Wpływ podróży kosmicznych na mitochondria: wpływ na procesy biologiczne u ludzi i myszy
„Wykorzystując zintegrowane i kompleksowe podejście biologii systemów, uzyskaliśmy wgląd w podstawowe mechanizmy biologiczne, na które wpływają loty kosmiczne - podkreślają badacze. - Nasze analizy pokazały, że podczas lotów kosmicznych w większości badanych przez nas tkanek doszło do systemowych zmian funkcji mitochondriów. Zmiany te prawdopodobnie wpływają na procesy, takie jak: wrodzona odporność, metabolizm lipidów i regulacja genów zarówno u myszy, jak i u ludzi”.
„Podnoszenie świadomości na temat niekorzystnych skutków zdrowotnych lotów kosmicznych powinno spowodować taką reakcję społeczności naukowej, która pozwoli złagodzić zagrożenia związane z podbojem kosmosu i opracować odpowiednie środki zaradcze” - podsumowują.
