Според изследвания хроничният оксидативен стрес по време на космически полети допринася за удължаването на теломерите.

какви

Препоръчителното проучване на близнаците на НАСА, което разследва еднояйчни астронавти-близнаци Скот и Марк Кели нова информация относно ефектите върху здравето от прекарването на времето в космоса. Ново изследване от Държавния университет в Колорадо (CSY) сега дава нова представа за здравните ефекти на дългосрочните космически полети.

Професорът от CSU Сюзън Бейли беше един от над 80 учени от 12 университета, които дирижираха изследвания върху експеримента с близнаци: Марк остана на Земята, докато Скот орбитира високо в продължение на почти една година. Тази огромна работа беше координирана от Програмата за човешки изследвания на НАСА.

Свързани новини

Бейли продължава изследванията си в НАСА и сега се присъединява към повече от 200 изследователи от десетки академични, правителствени, космически и индустриални групи, за да публикува пакет от 30 научни статии в пет списания „Cell Press“.

Джаред Лукстън, който наскоро получи докторска степен по клетъчна и молекулярна биология от CSU, е първият автор на две от изследванията. Сега е учен по данни в Министерството на земеделието на САЩ във Форт Колинс.

Изследването, което включва обща статия, обхващаща наученото от основни характеристики на космическия полет, представлява най-големият набор от данни за космическата биология и ефектите върху здравето на космонавтите, създавани някога.

За Бейли това също е крайъгълен камък, който бележи много години работа с НАСА, която включва нейната водеща роля в основни радиационни изследвания и честта да бъде избрана за изследовател в Изследването на близнаци и едновременни изследователски проекти с участието на астронавти. През това време няколко аспиранти в неговата лаборатория получиха докторски степени под негово ръководство.

"Сега имаме основа, върху която да надграждаме: неща, които знаем да търсим в бъдещите астронавти, включително промени в дължина на теломера и отговори на увреждане на ДНК ", обяснява Бейли.

"Гледайки напред, нашата цел е да имаме по-добра представа за основните механизми, за това какво се случва по време на дългосрочни космически полети в човешкото тяло и как то варира между хората, продължава той. Не всеки реагира по един и същи начин. Това беше едно от добрите неща при наличието на най-голямата кохорта астронавти в тези проучвания. ".

Бейли е експерт по радиационно-индуцирани теломери и увреждания на ДНК, области на изследване от голям интерес по целия свят, когато беше публикувано изследването Twin. В това проучване тя и нейният екип установяват, че теломерите на Скот в белите му кръвни клетки се удължават, докато той е бил в космоса и впоследствие се връщат на почти нормалната си дължина, след като се завръща на Земята.

Теломерите са a защитни „капачки“ на краищата на хромозомите които се съкращават с напредването на възрастта. Големите промени в дължината на теломерите могат да означават, че човек е изложен на риск от ускорено стареене или заболявания, съпътстващи стареенето, като сърдечно-съдови заболявания и рак.

В последното разследване Бейли, Лукстън, водещият асоцииран изследовател Лин Тейлър и техният екип проучиха група от 10 несвързани астронавти, включително бившия възпитаник на CSU д-р Kjell Lindgren, сравнявайки резултатите с констатациите на близнаците Кели. Изследователите не са имали достъп до кръвта по време на полет или други проби от всички членове на екипажа, но Бейли обяснява, че са имали кръвни проби преди и след космическия полет за всички.

В разследванията са участвали астронавти, които са прекарали около шест месеца в Интернационална космическа станция в ниска околоземна орбита, която е защитена от някакво космическо излъчване. Въпреки защитата, учените откриха доказателства за увреждане на ДНК, които биха могли да бъдат предупредителни признаци за възможни последици за здравето.

Сред новите открития изследователският екип установи, че хроничният оксидативен стрес по време на космически полети допринася за удължаването на теломерите, които те наблюдават. Те също така откриха, че космонавтите като цяло са имали по-къси теломери след космически полет от преди. Екипът също така наблюдава индивидуални разлики в отговорите.

За да научи повече за тези открития, екипът на Бейли също е изучавал алпинисти близнаци, които са изкачили Еверест в екстремна среда на Земята. Близнаците, които не се изкачиха, останаха на по-ниска височина дори в Колорадо. Изненадващо, екипът намери подобни доказателства за оксидативен стрес и промени в дължината на теломерите при алпинистите.

Кристофър Мейсън, доцент в Weill Cornell Medicine и съавтор на Bailey, извърши анализ на генната експресия на алпинистите от Еверест. Намерени доказателства за независим от теломераза път за поддържане на дължина на теломераза, базиран на рекомбинация, за която е известно, че произвежда по-дълги теломери.

В този смисъл Бейли обяснява, че когато възникне хроничен оксидативен стрес, той уврежда теломерите. "Нормалните кръвни клетки умират и се опитват да оцелеят -посочва. Те се адаптират към новата си среда. Някои клетки ще активират алтернативен път, за да поддържат теломерите си да работят. Подобно е на това, което се случва с някои тумори. Някои от клетките излизат от този процес. Това смятаме, че виждаме и по време на космически полети. ".

Лукстон отбелязва, че описаният по-горе механизъм, известен като алтернативно удължаване на теломери или ALT, е неочаквана находка. „Обикновено виждате това при рак или развиващи се ембриони“, спомня си той.

Подобно на заключенията от изследването на близнаците, Бейли отбелязва, че новите открития имат последици за бъдещи космически пътешественици създаване на база на Луната или пътуване до Марс, или дори като космически турист. Мисиите за дългосрочно проучване ще включват по-голямо време и разстояние извън защитата на Земята.

Въпреки че най-дългите теломери в космоса може да изглеждат като нещо добро, може би дори като „фонтан на младостта“, ученият предупреждава, че подозира, че историята има малко по-различен край. "Дългият живот или безсмъртието на клетки, които са претърпели увреждане на ДНК индуциран от космическа радиация, като хромозомни инверсии, е рецепта за повишен риск от рак ", предупреждава той.

Повече информация