tér

Gemini az űrben: hogyan befolyásolja a térbeli utazás a génexpressziót

A tudósok ritka alkalmat kaptak arra, hogy megtudják, hogyanA Nemzetközi Űrállomás körülményei az azonos iker űrhajósok összehasonlításával érintették a génexpressziót: egyikük körülbelül egy évet töltött az űrben, a másik a Földön maradt. Az űrállomás környezete epigenetikai folyamaton keresztül megváltoztatta a génexpressziót. A NASA tudósai már tudják, hogy az asztronauták különböző módon fognak kitenni a fizikai stressznek.

Az űrhajósok genetikai hátterének tanulmányozásamagyarázza el, hogy miért hajlamosak közülük néhányan hajlamosabbak az egészségügyi problémákra, amikor visszatérnek a Földre. Ezek az eredmények egyéni megelőző intézkedésekhez vezethetnek a sebezhető űrhajósok számára. És leginkább meglepő módon ezek a felfedezések a Földre ható összes szindróma kezelésére szolgáló módszerek kifejlesztéséhez is vezethetnek.

Mi történik az emberrel az űrben: az ikrek példája

A NASA tanulmányozza az űrutazás hatásaitaz emberi test számára az űrkorszak kezdetétől. A Nemzetközi Űrállomás (ISS) megérkezése után körülbelül egy héttel megtartott sajtótájékoztatón David Saint-Jacques kanadai űrhajós azt mondta, hogy „kissé túlterhelt” és „egy nagy, duzzadt vörös arccal, mintha egy fejjel lefelé lógott volna.” Ez a kényelmetlen érzés a folyadéknak az alsó részről a felsőtestre történő újraelosztásának köszönhető.

Cosmonautok egészsége hosszú küldetések után

Egészségügyi hatásokaz űrbe való hosszú járatok eredményei nem értik jól. Általánosságban elmondható, hogy az űrhajósok a népességhez képest kiváló mentális és fizikai egészséget tartanak fenn, még a hosszú távú küldetésekből való visszatéréskor is. Azonban ezeknek a küldetéseknek az egészségre gyakorolt ​​hatásait tudományosan felismerték, beleértve a kardiovaszkuláris rendszer és a látás problémáit, amelyek okát tanulmányozzák.

A NASA tudósai azt vizsgálják, hogy hogyan fejti ki a génexpressziótA DNS szövettani változásokká alakul át a környezeti hatások hatására az ISS-re. Az epigenetika területe leírja azokat a mechanizmusokat, amelyek révén a környezeti tényezők, mint a mikrogravitáció, a viszonylag magas szén-dioxid-szint és a lehetséges sugárzási tüskék megváltoztatják a DNS-t.

Azt is szeretnék tudni, hogy az egyes emberek egyedülálló DNS-eAz űrhajós meghatározza az űrállomás környezetére adott válaszukat. Most az űrállomáson zajló 37 tanulmány közül 3 a kifejezetten a genetikai kutatásra irányul.

Ugyanazon érme két oldala

Előzetes eredmények kivételesekAz azonos ikrek tanulmányozása azt a gondolatot támasztja alá, hogy az űrutazás különböző szervekben befolyásolhatja a génexpressziót. 2015 és 2016 között Scott Kelly asztronauta 340 egymást követő napon volt az ISS-ben. Az ikertestvére Mark maradt a Földön. Scott fő genetikai kódja nem változott, de az űrállomás környezete befolyásolta, hogy ez a kód szövetté alakult.

Az egyik vezető tudós szerintChristopher Mason ikrek tanulmányozása, ezek a változások a csontképződéssel és az immunrendszerrel kapcsolatos fontos biológiai útvonalakon történtek. A génexpresszió változásait a lehetséges kockázatnak „alacsony, közepes vagy magas” kategóriába soroltuk.

Az alacsony kockázatú génexpresszió változásai(az összes változás mintegy 93% -a) normál állapotba került, amikor Scott visszatért a Földre. Mason szerint a közepes és a magas kockázatok közötti lehetséges változások hat hónap után nem változtak, és „figyelnek rájuk.” Például változások történtek a kifejezésben, ami az immunrendszer kialakulásához vezetett a "magas riasztásban".

Annak ellenére, hogy az azonos ikrek tanulmányozása a legjobban becsüli a külső tér gén expressziójára gyakorolt ​​hatását, nincsenek olyan sok iker űrhajósok.

Az eredmények megerősítése Kelly ikrekkelmás asztronautáktól származó kutatást igényel. Jelenleg ezeket a vizsgálatokat a Nemzetközi Űrállomáson végzik megerősítés céljából, mivel folyékony biopsziát (sejtmentes DNS és RNS mintákat veszünk a vérből) elemzés céljából. Az ikrek közreműködésével végzett kísérletek azonban "mindenfajta későbbi kutatás" ugródeszkaként szolgáltak, mondja Mason.

A missziók megváltoztatják a fejüket

Korábbi szemvizsgálatok a csoportbanaz űrhajósok azt sugallják, hogy nem minden űrhajós egyformán fog reagálni az űrállomás életére. Az űrhajós szemészeti szindróma olyan állapot, amely egyes űrhajósokat érinti. Ezeket a szemváltozásokat a NASA minősíti „jelentős kockázatot jelent az űrhajók számára”, és magában foglalja a szem lencséjének és alakjának megváltozását.

Bizonyos esetekben az űrhajósok kiváló látással rendelkeznek.az űrrepülés előtt „visszajönnek a szemüveg viselésének szükségessége” - mondja Scott Smith, a NASA vezető táplálkozási biokémikusa. "A repülés előtt a vérmintákban (az űrhajósokból) kémiai változásokat tapasztaltunk, így úgy döntöttünk, hogy a genetikát tanulmányozzuk."

A vizsgálathoz vérmintákat vettünk fel.72 űrhajósok. Az elemzés kimutatta, hogy az egyes űrhajósok genetikai háttere bizonyos szerepet játszik a szemük sebezhetőségének meghatározásában, vagy az űrállomás káros triggereire adott epigenetikus válasz meghatározásában.

Kozmikus szemek és földigiliszták

A tanulmány azt sugallja, hogy néhányaz űrhajósok figyelmeztethetők a hosszú távú repülések során felmerülő látási problémák kialakulásának személyes kockázatára. Még jobb, alkalmazzon és hajtson végre egyéni megelőző intézkedéseket a legnagyobb betegséggel küzdő emberek számára.

„A NASA gyakorlatilag minden munkája a nagyközönség számára fontos,” mondja Smith.

Az űrhajós szemészeti szindróma kapcsolódikegy másik, sokkal gyakoribb egészségügyi probléma itt a Földön. Kiderült, hogy ugyanazok a genetikai variánsok és a szérum faktorok változásai, amelyek az asztronauták szemproblémáival kapcsolatosak, szintén policisztikus petefészek szindrómával, a nőkben a meddőség formájával kapcsolatosak.

Genetikai és epigenetikai vizsgálatokaz űrhajósok az űrhajósok számára személyre szabott orvosi megközelítéseket fognak biztosítani az űrben. És képesek lehetnek a Földön élő emberek számára a komplex betegségek kezelésére szolgáló lehetséges módszerekkel. Ezek a tanulmány előzetes eredményei.

És ne hagyja ki az új eredményeket, olvassa el Zenben.