Мыши помогли исследователям понять, что происходит в космосе с кожей и волосами
Мыши, проведшие три месяца на борту Международной космической станции, вернулись на Землю с истончившейся кожей и неожиданными изменениями в волосяных фолликулах.
С помощью подобных экспериментов исследователи пытаются понять масштабы физиологических изменений, причиной которых становятся длительные космические путешествия. Так, многие из них наблюдаются и у людей. В предварительных испытаниях у мышей уже были обнаружены те же изменения, что и у людей при длительных космических полётах, например, мышечная атрофия и снижение плотности костей.
"Ранее мы уже периодически сталкивались с кожными проблемами у космонавтов на орбите, в том числе с медленным заживлением царапин, сухостью и раздражением кожи, а у некоторых членов экипажа и вовсе наблюдались неспецифические высыпания, – рассказывает ведущий учёный космической станции Джули Робинсон (Julie Robinson) из NASA. – Эти случаи считались ложными медицинскими проблемами, хотя состояние кожи может свидетельствовать о более масштабных изменениях в иммунной системе".
Новое исследование, проведённое на грызунах, указало на то, что в процесс вовлечены и генетические изменения (влияние невесомости на гены уже также было выявлено ранее). Учёные из Льежского университета (Бельгия) сообщили о значительной модуляции 434 генов у мышей-космонавтов по сравнению с контрольной группой животных, оставленных на Земле. Цикл роста кожи изменяется полностью, вплоть до ДНК и РНК.
"Мы не можем точно понять, что произошло, – пишет автор исследования Бетти Нюсгенс (Betty Nusgens). – Мы обнаружили, что фибробласты, клетки дермы, реагируют на стресс, расслабление и микрогравитацию дезорганизацией своего цитоскелета. Однако как именно происходит этот процесс, для нас до сих пор загадка".
Также неожиданностью для исследователей стали изменения в волосяных фолликулах. Учёные предположили, что стволовые клетки, участвующие в циклах волосяных фолликул, плохо переносят микрогравитацию.
Впрочем, новые данные были существенно ограничены небольшим размером выборки. Трое из шести мышей умерли во время 91-дневного пребывания на борту МКС в 2009 году.
Их ткани также оказались непригодны для анализов: одна мышь погибла от тяжёлых травм спинного мозга (вероятно, во время старта космического челнока), вторая, похоже, скончалась от болезни печени, а третья — из-за поломки своей автоматизированной системы подачи пищи.
Выжившая троица была подвергнута эвтаназии после посадки. Вскрытие показало значительное снижение толщины кожного покрова и многочисленные волосяные фолликулы, находящиеся в активной фазе роста.
"По-видимому, кожа астронавтов может подвергнуться патофизиологическим изменениям, которые могут стать достаточно вредоносными во время длительных космических путешествий, – пишут исследователи. – Наши результаты можно рассматривать как предупредительный сигнал для политики космических программ. Требуются дополнительные клинические исследования для того, чтобы оценить потенциальную угрозу для человека".
В данный момент учёные изучили изменения кожного покрова лишь у одного астронавта – немца Томаса Райтера (Thomas Reiter).
Научная статья была опубликована в издании NPJ Microgravity.