|
Смогут ли почки астронавтов пережить полет на Марс
|
|
|
|
Согласно новому исследованию, проведенному учеными из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, структура и функции почек изменяются в результате космического полета, а галактическая радиация вызывает необратимые повреждения, которые могут поставить под угрозу любую миссию на Марс. Исследование, опубликованное в Nature Communications, является крупнейшим на сегодняшний день анализом состояния почек во время космических полетов и включает в себя первый набор данных о состоянии здоровья астронавтов, работающих на коммерческой основе. Оно опубликовано в специальном сборнике статей Nature о космосе и здоровье. Исследователям было известно, что космические полеты вызывают определенные проблемы со здоровьем, начиная с 1970-х годов, когда люди впервые вышли за пределы магнитного поля Земли, что наиболее известно во время первой высадки на Луну в 1969 году. Эти проблемы включают потерю костной массы, ослабление сердца и зрения, а также образование камней в почках.
|
|
|
|
Считается, что многие из этих проблем связаны с воздействием космической радиации, такой как солнечные ветры от Солнца и галактическое космическое излучение (ГКЛ) из глубокого космоса, от которого магнитное поле Земли защищает нас на Земле. Поскольку большинство пилотируемых космических полетов осуществляются на низкой околоземной орбите (НОО) и частично защищены от магнитного поля Земли, только 24 человека, побывавшие на Луне, подверглись сильному воздействию ГКЛ, и то лишь на короткое время (от шести до 12 дней). Никто не изучал, какие изменения могут происходить в почках и других органах в результате условий, которые могут возникнуть во время космических путешествий за пределы магнитного поля Земли в течение более длительного времени. В рамках этого исследования группа исследователей из более чем 40 учреждений на пяти континентах под руководством Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе провела ряд экспериментов и анализов, чтобы выяснить, как почки реагируют на космический полет.
|
|
|
Это включало биомолекулярные, физиологические и анатомические оценки с использованием данных и образцов из 20 групп исследования. Это включало образцы из более чем 40 космических полетов на низкую околоземную орбиту с участием людей и мышей, большинство из которых были направлены на Международную космическую станцию, а также 11 космических симуляций с участием мышей и крыс. В семи из этих симуляций участвовали мыши, подвергшиеся воздействию имитируемых доз GCR, эквивалентных 1,5-летним и 2,5-летним полетам на Марс, имитирующим космический полет за пределы магнитного поля Земли. Результаты показали, что почки как человека, так и животных "перестраиваются" в условиях космического полета, при этом особые почечные канальцы, ответственные за тонкую настройку баланса кальция и соли, проявляют признаки усадки менее чем через месяц пребывания в космосе. Исследователи говорят, что вероятной причиной этого является микрогравитация, а не GCR, хотя необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, может ли взаимодействие микрогравитации и GCR ускорить или ухудшить эти структурные изменения.
|
|
|
|
Ранее предполагалось, что основной причиной образования камней в почках во время космических полетов является исключительно вызванная микрогравитацией потеря костной массы, которая приводит к накоплению кальция в моче. Скорее всего, выводы команды Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе показали, что способ переработки солей почками коренным образом изменился в результате космических полетов и, вероятно, является основной причиной образования камней в почках. Возможно, самым тревожным открытием, по крайней мере, для любого астронавта, планирующего трехлетнее путешествие на Марс в оба конца, является то, что почки мышей, подвергавшихся воздействию радиации, имитирующей GCR, в течение 2,5 лет испытывали необратимые повреждения и утрату функций.
|
|
|
|
Доктор Кейт Сью, первый автор исследования из Лондонского тубулярного центра, расположенного на кафедре почечной медицины Калифорнийского университета, сказал: "Мы знаем, что происходило с астронавтами во время относительно коротких космических полетов, которые проводились до сих пор, с точки зрения увеличения проблем со здоровьем, таких как камни в почках. Чего мы не знаем, так это почему возникают эти проблемы и что будет с астронавтами во время более длительных полетов, таких как предполагаемая миссия на Марс. "Если мы не разработаем новые способы защиты почек, я бы сказал, что, хотя астронавт и может долететь до Марса, на обратном пути ему может понадобиться диализ. Мы знаем, что почки запаздывают с проявлением признаков радиационного поражения; к тому времени, когда это становится очевидным, вероятно, уже слишком поздно предотвращать сбой, который катастрофически скажется на шансах миссии на успех".
|
|
|
|
Авторы говорят, что, хотя результаты выявляют серьезные препятствия на пути полета на Марс, необходимо выявить проблемы, прежде чем можно будет найти решения. Профессор Стивен Б. Уолш, старший автор исследования из Лондонского тубулярного центра, отделение почечной медицины Калифорнийского университета, сказал: "Наше исследование подчеркивает тот факт, что если вы планируете полет в космос, почки действительно имеют значение. Вы не можете защитить их от галактического излучения с помощью экранирования, но по мере того, как мы узнаем больше о биологии почек, возможно, удастся разработать технологические или фармацевтические меры, облегчающие длительные космические путешествия. "Любые лекарства, разработанные для астронавтов, также могут быть полезны здесь, на Земле, например, позволяя почкам больных раком переносить более высокие дозы лучевой терапии, причем почки являются одним из ограничивающих факторов в этом отношении". Хотя исследование описывает только то, что происходит с почками в период до двух с половиной лет, на данный момент это наиболее полные данные, доступные на данный момент.
|
|
|
|
Источник
|
