Mokslo ir technologijų pasaulis

Metus laiko – nuo 2015 m. kovo iki 2016 m. kovo – NASA astronautas Scottas Kelly praleido Tarptautinėje kosminėje stotyje (TKS), šimtus kilometrų virš Žemės, o jo identiškas dvynys brolis Markas tuo metu gyveno Žemėje.

Kadangi dvyniai yra genetiškai identiški, mokslininkai turėjo unikalią galimybę stebėti Scotto kūno pokyčius kosmose ir palyginti juos su Žemėje gyvenančiu broliu. Dabar mokslininkai parengė pirmą išsamią multinominę analizę apie ilgalaikį kosmoso poveikį žmogaus kūnui, rašoma sciencealert.com.

„Ši komanda atliko žmogaus biologijoje precedento neturintį tyrimą – pradedant molekuline žmogaus ląstelių ir mikrobiomo analize, baigiant žmogaus fiziologija ir suvokimu“, – teigė NASA Gyvenimo kosmose ir fizinių mokslų tyrimo bei taikymo padalinio darbuotojas Craigas Kundrotas.

Pasak C. Kundroto, dvynių tyrimas – pirmas tokio pobūdžio tyrimas ir paskatinimas NASA sukurti tyrimų schemą, tinkamą atlikti išskirtines analizes. „Šis dokumentas – pirmas pranešimas iš šio išsamaus tyrimo, prasidėjusio prieš penkerius metus.“

Žmonės gyvena Žemėje tūkstančius metų. Mes gimėme Žemėje, čia vystomės. Tačiau patekus į kosmosą, minimaliai veikiant sunkio jėgai, veikiant jonizuojančiajai radiacijai, prasideda pokyčiai.

Jau žinota kažkiek pokyčių individams kosmose, pvz., žinota, kad ilgai būnant kosmose atsiranda anatominių akių pokyčių, greitai mažėja kaulų tankis, įvyksta mikrostruktūrinių pokyčių smegenyse.

O dvynių tyrime mokslininkai fiksavo pokyčius molekulių lygiu.

10 mokslininkų iš viso pasaulio komandų NASA dvynių tyrime aprašo įvairius Scotto kūno pokyčius, lyginant su Marku. Iš preliminarių tyrimų jau žinoma, kad stresas dėl deguonies nebuvimo, sustiprėję uždegiminiai procesai ir kardinalūs mitybos pokyčiai, gyvenant kosmose, sukėlė 7 proc. pakitimų Scotto genuose, ypač susijusiuose su imunine sistema.

Scottui, kaip ir kitiems astronautams, suplokštėjo akių obuoliai, sutankėjo tinklainės nervas, sumažėjo kaulų tankis.

Viena komanda nustatė, kad Scotto žarnyno mikrobiome pakito bakterijų proporcijos, tiesa, bakterijų mikrobiomo įvairovė nepasikeitė. Šios žinios gali praversti, kuriant prebiotikų, probiotikų ir postbiotikų vartojimo sistemą misijų Marse dalyviams.

Gripo skiepai vienodai veiksmingi tiek kosmose, tiek Žemėje – tai gera žinia. Būta ir pozityvių pokyčių. Scotto mityba ir fizinio aktyvumo režimas kosmose buvo sveikesnis nei Marko Žemėje, todėl sumažėjo kūno masė.

Įdomu tai, kad pasikeitė Scotto baltųjų kraujo kūnelių telomerų ilgis. Telomerai – trumpos atkarpos chromosomų galuose, įprastai laikui bėgant jie trumpėja, kol galiausiai pasidaro tokie trumpi, kad nebegali dalintis. Nors dalis Scotto telomerų sutrumpėjo, kai kurie stipriai pailgėjo.

Jonizuojančioji radiacija sukėlė Scotto chromosomoms struktūrinių pakitimų, dėl mikrosunkio jėgos sustorėjo miego arterijos sienelės, sumažėjo kolageno. Būta ir kognityvinių pokyčių. Nors Scotto kognityviniai gebėjimai kosmose išliko geri, jam grįžus į Žemę, jie suprastėjo. Laimė, dauguma šių pokyčių buvo laikini. Kita vertus, kelionėje į Marsą, kuri būtų gerokai ilgesnė, šie pokyčiai veikiausiai proporcingai didėtų. Scotto organizmas praktiškai atsistatė, bet kai kurie pakitimai išliko.

„Telomerų ilgis, bendra genų raiška ir mikrobiomo pokyčiai per pusę metų Žemėje praktiškai grįžo į prieš skrydį buvusią būklę, bet išliko didesnis skaičius sutrumpėjusių telomerų, o kai kurių genų raiška tebebuvo sutrikdyta, – rašoma mokslininkų ataskaitoje. – Šie duomenys apie multinominius, molekulinius, fiziologinius ir elgesio duomenis – vertinga informacija apie galimą riziką žmonių sveikatai būsimuose skrydžiuose į kosmosą.“