Nové poznatky o účincích prodlouženého kosmického letu na zdraví – 30 vědeckých prací od více než 200 výzkumníků

Profesorka Susan Bailey a astronaut NASA Dr. Kjell Lindgren během své návštěvy laboratoře Bailey v roce 2016.Zdroj obrázku: CSU Photography

historický NASA „Studie dvojčat“ zkoumala stejná dvojčata astronautů Scotta a Marka Kellyho a poskytla nové informace o zdravotních dopadech trávení času ve vesmíru.

Profesorka Colorado State University Susan Bailey (Susan Bailey) je jednou z více než 80 vědců zapojených do učebnicových experimentů na 12 univerzitách; Mark zůstal na zemi, zatímco Scott obíhal oblohu téměř rok . Toto obrovské úsilí koordinuje Human Research Program NASA.

Bailey pokračuje ve svém výzkumu NASA a nyní spolu s více než 200 výzkumnými pracovníky z desítek akademických, vládních, leteckých a průmyslových skupin zveřejnilo 30 vědeckých prací v pěti časopisech Cell Press 25. listopadu 2020 Balíček papírů.

Jared Luxton, který nedávno získal doktorát z buněčné a molekulární biologie na CSU, je prvním autorem dvou ze studií. Nyní je datovým vědcem na americkém ministerstvu zemědělství ve Fort Collins.

Tato studie (včetně celkového příspěvku pokrývajícího pochopení základních charakteristik kosmického letu vědci) představuje dosud největší soubor údajů o vesmírné biologii a účincích astronautů na zdraví.

Pro Bailey to také znamená milník v mnohaleté spolupráci s NASA, včetně její vedoucí role v základním výzkumu záření, a bylo štěstí, že byla vybrána jako výzkumná pracovnice pro výzkum dvojčat a paralelní výzkumné projekty zahrnující astronauty. Během této doby několik postgraduálních studentů v její laboratoři získalo pod jejím vedením doktoráty.

„Nyní máme základ pro další vývoj – víme, co budou muset budoucí astronauti hledat, včetně změn v délce telomer a DNA Reakce na poškození, “řekl Bailey.” Těšíme se, že naším cílem je lépe porozumět základním mechanismům, co se děje během dlouhodobého kosmického letu lidského těla a jak se to mění z člověka na člověka. Ne každý reaguje stejným způsobem. V těchto studiích je dobré mít více astronautů. “

Studujte konec chromozomů, který má vliv na stárnutí

Bailey je odborníkem na poškození DNA způsobené telomery a zářením, což je oblast výzkumu, která po zveřejnění studie Twins přitahovala celosvětovou pozornost. V této studii ona a její výzkumný tým zjistili, že telomery ve Scottových bílých krvinkách zůstaly déle ve vesmíru a poté, co se vrátil na Zemi, se vrátily do své normální délky.

Telomery jsou ochranné „čepičky“ na koncích chromozomů, které se s věkem zkracují. Velké změny délky telomer mohou znamenat, že člověk je vystaven riziku zrychleného stárnutí nebo nemocí, kardiovaskulárních onemocnění a rakoviny, které stárnutí doprovázejí.

V nejnovější studii Bailey, Luxton, hlavní výzkumný pracovník Lynn Taylor a jeho tým studovali 10 nepříbuzných astronautů, včetně absolventů CSU Dr. Kjell Lindgren, a porovnali výsledky s nálezy dvojčat Kelly. Vědci nezískali krev a další vzorky na palubě pro všechny členy posádky, ale Bailey řekl, že vzorky krve měli před a po vesmírném letu každého.

Vyšetřování zahrnovalo astronauty, kteří strávili asi šest měsíců na Mezinárodní vesmírné stanici na oběžné dráze nízké Země, která byla chráněna před určitými účinky kosmického záření. Navzdory této ochraně našli vědci důkazy o poškození DNA, což může být varovným signálem možných účinků na zdraví.

Nový objev oxidačního stresu

V těchto nových zjištěních výzkumný tým zjistil, že chronický oxidační stres během letu do vesmíru způsobil pozorování prodloužení telomer. Zjistili také, že astronauti mají po letu do vesmíru obvykle kratší telomery než dříve. Tým také pozoroval rozdíly v jednotlivých odpovědích.

Aby se o těchto poznatcích dozvěděli více, Baileyův tým také studoval Mt. Everest, extrémní prostředí na Zemi. Nelezoucí dvojčata mají nižší nadmořské výšky, včetně Boulderu v Coloradu. Stojí za zmínku, že výzkumný tým našel podobné důkazy o tom, že horolezci mají oxidační stres a změny v délce telomer.

Christopher Mason, docent medicíny na Weill Cornell University a spoluautor Bailey University, provedl analýzu genové exprese hory. Horolezci na Mount Everestu. Našel důkaz, že udržování délky telomer je závislé na telomeráze, na základě rekombinační dráhy, o níž je známo, že vede k prodloužení telomer.

Bailey uvedl, že když dojde k chronickému oxidačnímu stresu, může to poškodit telomery.

Řekla: „Normální krevní buňky umírají a snaží se přežít.“ „Přizpůsobují se novému prostředí. Některé buňky aktivují jiný způsob, jak udržet své telomery funkční. Je to podobné jako u některých nádorů. Některé Z tohoto procesu vycházejí buňky. To je to, co si myslíme, že jsme viděli také během kosmického letu. “

Luxton uvedl, že výše zmíněný mechanismus známý jako alternativní prodloužení telomer nebo ALT – byl neočekávaným objevem.

Řekl: „Obvykle to vidíte na rakovině nebo vývoji embryí.“

Postarejte se o telomery

Podobně jako závěry „Studie o dvojčatech“, řekl Bailey, je nový objev důležitý pro budoucí kosmické cestovatele k založení základny na Měsíci nebo Mars„Dokonce i cestovatelé v kosmu. Dlouhodobé průzkumné mise budou zahrnovat ochranu více času a vzdálenosti mimo Zemi.

Přestože se delší telomery ve vesmíru mohou zdát jako dobrá věc a mohou být dokonce „pramenem mládí“, uvedla vědkyně podezření, že příběh končí jinak.

Řekla: „Prodloužená životnost nebo nesmrtelnost buněk trpících poškozením DNA způsobeným vesmírným zářením (jako je inverze chromozomů) je dobrým způsobem, jak zvýšit riziko rakoviny.“

Bailey řekla, že ona a tým pozorovali zvýšení frekvence všech členů posádky stojící vzhůru nohama během a po vesmírném letu.

Bailey řekl: „Telomery odrážejí náš způsob života – ať už na Zemi, nebo mimo ni.“ „Naše volby ovlivňují rychlost nebo stupeň stárnutí. Péče o telomery je důležitá.“

Bailey je hlavní autor v:

  • “Základní biologické charakteristiky kosmického letu: Podpora pole pro průzkum v hlubokém vesmíru” bude zveřejněno v buňka.
  • „Dočasná odpověď na poškození telomer a DNA v prostředí radiačního záření vesmíru“, bude zveřejněna v Zpráva o buňce.
  • „Dynamika délky telomer a reakce DNA na poškození související s dlouhodobými kosmickými lety budou rovněž zveřejněny v Zpráva o buňce.

Bailey a Luxton jsou také spoluautory knihy „Human Telomere Haplotype Diversity and Sequence Heterogeneity“, která bude publikována v Výzkum genomu.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Proč jsou metody distribuce vakcín COVID-19 krátké + 3 způsoby, jak je vylepšit

Objevilo se několik návrhů, jak distribuovat COVID-19 vakcíny, ale nezajistí spravedlivé rozdělení vakcíny. Tým, který zahrnuje Nicole Hassoun, profesorku na Binghamton University, navrhuje...

Obstrukční spánková apnoe je běžná u lidí s kognitivními poruchami – je léčitelná

Léčitelná porucha spánku, která je běžná u lidí s poruchami myšlení a paměti. K obstrukční spánkové apnoe dochází, když je během spánku dýchání opakovaně přerušováno....

Kvantové tunelování v grafenu posouvá éru vysokorychlostní bezdrátové komunikace Terahertz

Kvantové tunelování. Půjčka: Tisková kancelář Daria Sokol / MIPT Vědci z MIPT, Moskevské státní pedagogické univerzity a univerzity v Manchesteru vyvinuli velmi citlivý terahertzový...

Využití vibračních molekul ke studiu vlnových vlastností hmoty

Molekulární ionty HD + (páry žlutých a červených bodů) v iontové pasti (šedé) jsou ozářeny laserovou vlnou (červená). To vede k kvantovým skokům,...

Kampaň NASA SnowEx kopání hluboko v roce 2021

Měření sněhu se může zdát jednoduché, ale každé prostředí představuje pro přístroje jedinečné výzvy. Například sněžení v lesích se zachytává na větvích nebo...

Newsletter

Subscribe to stay updated.