Nowe badanie rzuciło światło na to, jak symulowana mikrograwitacja, podobna do warunków doświadczanych przez astronautów, głęboko zakłóca ekspresję ludzkich genów.

W erze, w której eksploracja kosmosu i perspektywy turystyki kosmicznej stają się coraz bardziej realistyczne, zrozumienie wpływu podróży kosmicznych na organizm ludzki ma ogromne znaczenie.

Badanie przeprowadzone na Uniwersytecie w Surrey pogłębia naszą wiedzę na temat wyzwań związanych z podróżami kosmicznymi, ale także bada szersze konsekwencje długotrwałego leżenia w łóżku dla zdrowia ludzkiego.

Wpływ mikrograwitacji na człowieka

Urok kosmosu zawsze pobudzał ludzką wyobraźnię, ale wyprawa w tę ogromną niewiadomą wiąże się z wyjątkowym zestawem wyzwań.

Astronauci wyruszający na misje kosmiczne są narażeni na mikrograwitację, czyli stan, który znacząco zmienia funkcje fizjologiczne.

Zmiany te obejmują supresję immunologiczną, zwiększone zapalenie oraz znaczny spadek masy mięśniowej i gęstości kości.

Ponieważ ludzkość stoi o krok od rozszerzenia swojego zasięgu w przestrzeń kosmiczną, kluczowe znaczenie ma zrozumienie mechanizmów molekularnych stojących za tymi zmianami.

Profesor Simon Archer, czołowa postać w dziedzinie biologii molekularnej snu, stał na czele tych badań na Uniwersytecie w Surrey. Podkreśla znaczenie swoich odkryć, mówiąc: „To wyjątkowe badanie stanowi największy zbiór danych podłużnych dotyczących ekspresji genów w szeregach czasowych u ludzi”.

Jak przeprowadzono badanie

Skrupulatne gromadzenie danych w formie szeregów czasowych, a nie migawek z pojedynczych punktów czasowych, zapewnia kompleksowy obraz reakcji organizmu na symulowaną mikrograwitację.

Archer podkreśla dramatyczny wpływ na czasową organizację ekspresji ludzkich genów, rodząc pytania o skutki wydłużonych okresów leżenia w łóżku.

Badanie przeprowadzone we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną w klinice kosmicznej MEDES w Tuluzie obejmowało rygorystyczny 90-dniowy protokół.

Dwudziestu uczestników płci męskiej przeszło 60 dni ciągłego leżenia w łóżku z odchyleniem głowy w dół o -6 stopni, aby symulować działanie mikrograwitacji, poprzedzone i zakończone odpowiednio dwoma tygodniami okresu wyjściowego i rekonwalescencji.

Ustalenia i implikacje

Zespół badawczy szczegółowo przeanalizował ekspresję genów na różnych etapach i odkrył, że 91 procent ekspresji genów uległo znaczącym zakłóceniom. Zakłócenie to wpłynęło na rytm, liczbę, czas i amplitudę genów, które wykazują codzienne zmiany w poziomach mRNA.

Zmiany w ekspresji genów powiązano z krytycznymi funkcjami organizmu, w tym translacją białek, odpowiedziami immunologicznymi, procesami zapalnymi i funkcją mięśni.

Chociaż zaburzenia funkcji mięśni były odwracalne po wyzdrowieniu, zaobserwowano trwałe efekty w translacji białek. Spostrzeżenia te podkreślają znaczenie opracowania strategii łagodzenia niekorzystnego wpływu podróży kosmicznych na zdrowie ludzkie.

Mikrograwitacja, ludzie i przyszłość podróży kosmicznych

Profesor Derk-Jan Dijk, znany ekspert w dziedzinie snu i fizjologii, zastanawia się nad drogą od uznania podróży kosmicznych za nieosiągalne do obecnego statusu rozwijającej się branży.

Podkreśla konieczność pogłębienia wiedzy na temat wpływu mikrograwitacji na organizm, zwłaszcza w obliczu zbliżania się turystyki kosmicznej do rzeczywistości. Kolejna faza badań ma na celu zbadanie, jak mikrograwitacja wpływa na sen, rytmy dobowe i hormony.

Profesor Keith Ryden, wybitna postać inżynierii kosmicznej, podkreśla ponowne skupienie się na załogowych lotach kosmicznych, czego przykładem są projekty takie jak Artemis należący do NASA i udział Wielkiej Brytanii w ISS za pośrednictwem programu UKSA Axiom.

Wkład Uniwersytetu Surrey w te badania położył podwaliny pod poprawę bezpieczeństwa i dobrostanu podróżników kosmicznych, odzwierciedlając jego wiodącą rolę w badaniach kosmicznych.

Podsumowując, gdy stoimy u progu nowej ery eksploracji kosmosu i turystyki, badania przeprowadzone przez Uniwersytet w Surrey oferują bezcenny wgląd w fizjologiczne wyzwania stwarzane przez mikrograwitację.

Rozumiejąc te wyzwania i stawiając im czoła, torujemy drogę bezpieczniejszym i bardziej zrównoważonym podróżom kosmicznym, zapewniając, że ostateczna granica będzie w zasięgu przyszłych pokoleń.

Pełne badanie opublikowano w czasopiśmie iNauka.

—–

Podoba Ci się to, co czytasz? Zapisz się do naszego biuletynu, aby otrzymywać ciekawe artykuły, ekskluzywne treści i najnowsze aktualizacje.

Sprawdź nas w EarthSnap, bezpłatnej aplikacji udostępnionej przez Erica Rallsa i Earth.com.

—–