Исследование показало, что пребывание в космосе провоцирует преждевременное старение клеток

Согласно новому исследованию, пребывание в космосе ускоряет изменения в человеческом организме, которые обычно связывают с процессом старения. Изучение человеческих тканей, отправленных на низкую околоземную орбиту, показало, что космический полет снижает производство клеток, усугубляет повреждение ДНК и усиливает признаки старения в теломерах — защитных концах хромосом.

Как отмечают ученые, космос представляет собой предельно сложное испытание для человеческого тела. Такие факторы стресса, как микрогравитация и галактическое космическое излучение, способны ускорять молекулярное старение кроветворных стволовых клеток. Понимание этих изменений критически важно не только для защиты здоровья космонавтов во время длительных миссий, но и для моделирования процессов старения и таких заболеваний, как рак, здесь, на Земле. Это особенно актуально в условиях развития коммерческих космических путешествий и исследований.

Чтобы детальнее изучить эти эффекты на молекулярном уровне, группа исследователей разработала систему биореактора для культивирования и наблюдения за человеческими кроветворными стволовыми и прогениторными клетками (ГСК) в условиях микрогравитации. Эти клетки играют ключевую роль в производстве и поддержании крови. Экспериментальные платформы были доставлены на Международную космическую станцию в рамках миссий снабжения SpaceX, где находились от 32 до 45 дней.

Результаты воздействия космического полета на клетки оказались значительными. В условиях микрогравитации скорость, с которой кроветворные стволовые клетки производят воспалительные белки, увеличилась, что привело к повышенной нагрузке и сокращению времени на восстановление. В результате возросло количество маркеров, обычно ассоциируемых со старением. Клетки стали менее способны производить здоровые новые клетки и продемонстрировали признаки износа. Особое внимание ученых привлекло укорочение теломер — защитных колпачков на концах хромосом, которые с каждой клеточной делением становятся короче, что является ярким признаком старения.

Кроме того, некоторые клетки оказались настолько сильный стресс, что потеряли способность экспрессировать белки, подавляющие активацию так называемой «темной геномной материи» — участков «мусорной» ДНК, которые в норме находятся в спящем состоянии для поддержания стабильности генома. Пробуждение этих участков может нарушать иммунную функцию.

Тем не менее, исследование содержит и обнадеживающие данные. После возвращения на Землю и помещения на молодые, здоровые костномозговые субстраты часть повреждений клеток обратилась вспять. Это указывает на то, что ущерб, связанный с космическим полетом, может быть восстановлен. Дальнейшие исследования в этом направлении могут помочь в разработке методов восстановления здоровья космонавтов в будущем, а также предложить новое понимание процессов старения на нашей планете. Ученые полагают, что подобные модели ускоренного старения клеток в космосе могут пролить свет на механизмы старения и связанных с возрастом заболеваний, таких как рак, и помочь в поиске стратегий терапии.

Исследование было опубликовано в научном журнале Cell Stem Cell.

Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/issledovanie-pokazalo-chto-prebyvanie-v-kosmose-provociruet-prezhdevremennoe-starenie-kletok/

космос преждевременное старение клетки