Висока ціна польоту на Марс: вчені виявили приховану загрозу для астронавтів
Космічні польоти можуть мати відкладені наслідки для здоров’я - до такого висновку дійшли дослідники Медичного коледжу Вісконсина. Експерименти на тваринах допомогли виявити ризики, які можуть проявитися не одразу після впливу космічного середовища.
Про це повідомляє РБК-Україна, посилаючись на дослідження, опубліковане у фаховому віснику PLOS.
Як вчені відтворили умови глибокого космосу?
Оскільки створити повноцінну лабораторію за межами захисного магнітного поля Землі все ще неможливо, вчені використали спеціальні наземні протоколи NASA.
Для експерименту залучили щурів середнього віку - це відповідає віку досвідчених астронавтів.
Імітація умов проходила у два етапи
Моделювання невагомості: за допомогою спеціальних підвісів задні лапи щурів піднімали під кутом 30 градусів протягом 30 днів. Це викликало зміщення рідин до голови та зняло навантаження з нижньої частини тіла.
Симуляція космічної радіації: у Лабораторії космічної радіації NASA при Брукгейвенській національній лабораторії тварин піддавали впливу симулятора simGCRsim, який використовує важкі іони силікону та заліза разом із високошвидкісними протонами.
Після інтенсивного опромінення та місяця перебування у підвішеному стані за тваринами спостерігали протягом року, що еквівалентно приблизно 25 рокам людського життя.
Читайте більше: Космічний розкол: астрофізики розкрили таємницю походження Землі та Марса
Що виявили дослідники?
Результати спостережень виявилися невтішними для майбутніх пілотованих місій на Марс.
Вчені зафіксували, що доза радіації у 1,5 грея викликала розвиток периваскулярного фіброзу - сполучної тканини, яка огортає коронарні судини та здавлює їх, суттєво підвищуючи ризик інфаркту.
Навіть при нижчих дозах, очікуваних під час трирічного польоту на Марс, через рік після опромінення рубці розвинулися у 83 відсотків досліджуваних тварин.
При цьому самі симптоми виявлялися не одразу, а через тривалий час.
Крім того, космічне випромінювання у комбінації з невагомістю завдало важкого удару по імунній системі.
Якого саме?
Втрата природних кілерів: у селезінці щурів кількість так званих NK-клітин, які знищують віруси та пухлини, скоротилася на дві третини.
Блокування відновлення: якщо після самої лише невагомості імунітет згодом відновлювався, то додавання радіації назавжди пригнічувало здатність кісткового мозку реагувати на фізіологічний стрес.
Не пропустіть: Астронавти не застрягнуть на Марсі: пальне створюватимуть просто з повітря
Мутації у ДНК та прискорене старіння
Генетичний аналіз білих кров'яних тілець через 235 днів після опромінення виявив стійкі мутації, пов'язані з клональним гематопоезом невизначеного потенціалу (CHIP).
На Землі цей процес зазвичай супроводжує природне старіння, коли мутовані клітини крові починають витісняти здорові.
Викликаний радіацією CHIP учетверо підвищує ризик виникнення інфарктів і інсультів через запалення стінок артерій, а також збільшує ймовірність розвитку лейкемії.
Вчені зазначають, що радіація фактично "прискорила цокання біологічного годинника" серцево-судинної системи.
Водночас автори дослідження підкреслюють наявні обмеження експерименту: радіацію тварини отримали одноразово, а не поступово протягом років, а у дослідах брали участь лише особини чоловічої статі.