Astronauci znoszą promieniowanie, nieważkość, izolację i wiele innych fizycznych i psychicznych stresów związanych z lotami kosmicznymi. Więc co te zagrożenia naprawdę robią z ich ciałami?
zbiór 29 prac,z których 19 opublikowano w listopadzie. 25, rozwinęła naszą wiedzę o tym, jak lot kosmiczny wpływa na ludzkie ciało bardziej niż kiedykolwiek wcześniej., Praca ta wynika z NASA „Twins Study”, które śledziło roczną misję astronauty NASA Scotta Kelly ' ego w kosmosie na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, podczas gdy jego brat bliźniak Mark Kelly, emerytowany astronauta NASA, służył jako kontroler na Ziemi.
podczas gdy badania bliźniaków były przełomowe, tylko tak naprawdę przyjrzało się tym dwóm astronautom. Dzięki nowemu pakietowi dokumentów naukowcy zaobserwowali efekty lotów kosmicznych u 56 astronautów, którzy odwiedzili stację kosmiczną.,
„te rękopisy span>200 badaczy z kilkudziesięciu grup akademickich, rządowych, lotniczych i przemysłowych, reprezentujących największy zestaw danych astronautów i danych biologii przestrzeni kiedykolwiek produkowane, w tym podłużne multi-omic profilowania, jednokomórkowe immunologiczne i epitope mapowania, nowe środki przeciwdziałania promieniowania i szczegółowe profile biochemiczne 56 astronautów,” artykuł podsumowujący ten zbiór stwierdza.,
Related: By the numbers: astronauta Scott Kelly ' s year-in-space mission
dzięki tak niesamowitej ilości danych do pracy i tak dużej, międzynarodowej współpracy, naukowcy byli w stanie nie tylko potwierdzić to, co znaleźli w badaniu Twins, ale rozszerzyć badanie wpływu przestrzeni kosmicznej na ludzkie ciało na nowy poziom.
” Space.com., Co wiemy o skutkach długotrwałych lotów kosmicznych na ludzkie ciało?”I” czego powinniśmy szukać i czym się martwić, idąc dalej?””Bailey dodał, że będzie to coraz ważniejsze, gdy ludzie wyruszą na Księżyc i dalej od Ziemi.
podczas gdy każda z 29 prac porusza unikalny czynnik wpływu lotów kosmicznych na ludzi, istnieje kilka głównych ustaleń, które zarówno potwierdzają to, co zostało znalezione w badaniu Twins, jak i dalsze zrozumienie przez naukowców tych skutków zdrowotnych.,
sześć cech
jeśli chodzi o badanie skutków zdrowotnych lotów kosmicznych, naukowcy zidentyfikowali sześć kluczowych czynników, które decydują o tym, co dzieje się z ciałem człowieka w kosmosie.
„proponujemy, że istnieje naprawdę sześć spójnych cech, które widzimy wielokrotnie u myszy i gryzoni, ludzi i linii komórkowych. I to naprawdę wskazuje na-jakie są niektóre z podstawowych czynników, które pośredniczą w tym, jak ciało reaguje na przebywanie w przestrzeni?,”Chris Mason, profesor nadzwyczajny fizjologii i Biofizyki w medycynie Weill Cornell, który był również głównym badaczem badania bliźniąt i starszym lub starszym badaczem wielu z tych prac, powiedział Space.com.
te sześć cech obejmują dysregulację mitochondrialną, stres oksydacyjny, wolne rodniki, uszkodzenie DNA, długość telomerów, zmiany w mikrobiomach i zmiany epigenetyczne., Pierwsza, mitochondrialna dysregulacja, odnosi się do tego, jak mitochondria (organelle, które generują większość energii chemicznej w komórce, lub „elektrownia komórki”) działają inaczej, co może prowadzić do problemów zdrowotnych. Naukowcy wykryli również stres oksydacyjny, nierównowagę wolnych rodników i przeciwutleniaczy w organizmie, co zdaniem Bailey jest prawdopodobnie spowodowane promieniowaniem, którego doświadczają astronauci w kosmosie-powiedziała., Autorzy tych prac badali również wolne rodniki, czyli niestabilne Atomy w ludzkim ciele, które mogą uszkadzać komórki i prowadzić do chorób, takich jak rak u astronautów podczas lotów kosmicznych.
Prace te wykazały również, że astronauci w locie mają wydłużone telomery-struktury ochronne na końcach chromosomów – które kurczą się ponownie po wylądowaniu na Ziemi., Było to interesujące, ponieważ naukowcy z badania bliźniąt byli zaskoczeni, że telomery Kelly wydłużają się w kosmosie i skracają z powrotem na Ziemi, ale dzięki tej pracy pokazali, że Kelly nie był odstający i stało się to na całej powierzchni z astronautami, których badali.
prace pokazały również różnorodne mikrobiomy — zbiór materiału genetycznego ze wszystkich drobnoustrojów w i na ludzkim ciele — z astronautami, czego można się spodziewać, ponieważ wszystkie są unikalnymi Ziemianami., Naukowcy badali nie tylko różnorodność mikrobiomów astronautów, ale także sposób, w jaki mikroby każdej osoby zostały zmienione z lotem kosmicznym i środowiskiem wewnątrz stacji kosmicznej. Wreszcie, nowe badania wykazały dowody epigenetycznych zmian, lub zmiany struktury fizycznej DNA, gdzie astronauci doświadczają „zmiany regulacji genów”, lub proces włączania genów „on” i „off”, jak komórki reagują na różne środowiska, Mason powiedział.,
podobnie jak odkrycia, które nadal pokazują, jak telomery wydłużają się podczas lotów kosmicznych, dokumenty te potwierdziły wiele efektów, które naukowcy widzieli w Scotcie Kelly podczas badania bliźniąt. Ale z tak dużo więcej danych pobranych z większej puli zarówno astronautów i innych modeli, takich jak gryzonie, naukowcy mają lepszy obraz efektów ludzkich lotów kosmicznych i byli w stanie potwierdzić to, co zostało znalezione Z Kelly.
Co ciekawe, w niektórych z tych artykułów naukowcy potwierdzili te odkrycia nie przy pomocy większej liczby astronautów, ale patrząc na wspinaczy na Mount Everest., Odkryli, że wspinacze ci mają dłuższe telomery podczas wspinaczki, chociaż przyczyna zmiany długości nie jest jeszcze w pełni zrozumiała.,
Related: From radiation to isolation: 5 big risks for mars astronauts (videos)
zabiegi kosmiczne
potwierdzając wcześniejsze badania nad skutkami zdrowotnymi lotów kosmicznych i rozszerzając nasze zrozumienie tych ekstremalnych warunków na ludzkie ciało, naukowcy mogą zacząć rozważać i rozwijać potencjalne środki zapobiegawcze, zabiegi i terapie, aby przyszli astronauci, którzy spędzają jeszcze więcej czasu w kosmosie — niezależnie od tego, czy mieszkają w osadzie na Księżycu, czy podróżują nawet dalej na Marsa — może być również bardziej przygotowany na to, czego można się spodziewać.,
podczas gdy inżynierowie i naukowcy pracują obecnie nad sposobami zmniejszenia ilości niebezpiecznego promieniowania, na które narażeni są astronauci — co naukowcy uważają za ogromny czynnik w wielu negatywnych skutkach zdrowotnych lotów kosmicznych — zastanawiają się również, jakie istniejące leki mogą być skuteczne w łagodzeniu tych skutków, wyjaśnił Mason.
ale przede wszystkim praca ta stwarza znacznie większe i bardziej konkretne zrozumienie tych efektów. Na przykład wydłużenie telomerów może prowadzić do zwiększonej aktywacji chromosomów i zwiększonego ryzyka raka, Bailey wyjaśnił., Z drugiej strony, ci nieliczni astronauci, którzy mogą wykazywać krótsze niż oczekiwano telomery, mogą być rzeczywiście narażeni na choroby układu krążenia, powiedziała.
myśląc o tym, jak wykrywanie lub nawet leczenie tak poważnych warunków zdrowotnych z ziemi u astronautów na Stacji Kosmicznej, Księżycu, a nawet na Marsie jest zniechęcającym zadaniem, musimy wziąć pod uwagę te rzeczy, które astronauci będą spędzać znacznie dłużej w przestrzeni kosmicznej.,
aby lepiej zrozumieć, dlaczego takie zjawiska jak wydłużenie telomerów zdarzają się podczas lotów kosmicznych, naukowcy będą kontynuować badania zjawisk w miarę upływu czasu. W rzeczywistości, „mamy nadzieję, że aż 31 astronautów w ciągu najbliższych 10 lat zrobić bardzo podobne badania,” Bailey powiedział.,
a ponieważ korpus astronautów staje się coraz bardziej zróżnicowany, zwłaszcza w związku z boomem w komercyjnych lotach kosmicznych, to tylko będzie dalej dywersyfikować ich Dane i pomóc w uczynieniu ich ustaleń tak dobrze zaokrąglonymi i pomocnymi, jak to możliwe, biorąc pod uwagę zdrowie przyszłych astronautów-dodała.
z 29 nowych publikacji, 19 25 w pięciu czasopismach Cell Press (w tym Cell, Cell Reports, iScience, Cell Systems and Patterns).) 10 innych artykułów zawartych w tym pakiecie jest w wersji przeglądowej lub online jako artykuły przedpremierowe lub artykuły wczesnego dostępu.,
napisz do Chelsea Gohd na [email protected] lub śledź ją na Twitterze @ chelsea_gohd. Śledź nas na Twitterze @ Spacedotcom i Facebook.