Хората остаряват по-бързо в космоса, отколкото на Земята

[makebulgar]

Ново проучване [Nanobioreactor detection of space-associated hematopoietic stem and progenitor cell aging] установи, че космическите полети карат някои човешки стволови клетки да стареят по-бързо, което допълнително подобрява разбирането на учените за потенциалните ефекти от космическите изследвания върху човешкото тяло.

Стволовите клетки се намират в цялото тяло и могат да се развиват самостоятелно или да се превърнат в други специализирани клетки – включително кръвни, мозъчни или костни клетки – за поддръжка и възстановяване.

„В космоса стволовите клетки губят функция“, каза водещият автор на изследването Катриона Джеймисън, директор на Института за стволови клетки Санфорд и професор по медицина в Медицинския факултет на Калифорнийския университет в Сан Диего. „Те всъщност намаляват способността си да се обновяват или регенерират и това е важно нещо, което трябва да се знае за дългосрочни космически мисии.“

Проучването, което НАСА финансира отчасти, е проведено по време на четири мисии за снабдяване на Международната космическа станция, които SpaceX е извършила от края на 2021 г. до началото на 2023 г. Изследването е публикувано в четвъртък в списанието Cell Stem Cell .

„Това е първото проучване, което разглежда как стволовите клетки се държат в космоса, в ниска околоземна орбита, в реално време“, добави Джеймисън, отбелязвайки, че този вид изследвания биха могли да имат пряко въздействие върху управлението на здравето на астронавтите, готови да отидат в космоса.

„Важно е да се проучи здравето на стволовите клетки и да се види кой е вероятно да издържи на космическите трудности – стресиращо е да се изкачваш, стресиращо е да слизаш и стресиращо е да си там горе.“

НАСА проведе един от първите експерименти за ефектите на космическите полети върху стволовите клетки през 2010 г., използвайки космическата совалка „Дискавъри“. Наречен „Експеримент за регенерация на стволови клетки“, той изследва как микрогравитацията влияе върху способността на ембрионалните стволови клетки на мишки да произвеждат други видове клетки.

В новото проучване изследователите са изследвали стволови клетки от костен мозък, дарени от пациенти, подложени на операция за смяна на тазобедрена става. Стволовите клетки, които са пряко свързани със здравето на имунната система и кръвта, са поставени върху стерилна гъбеста матрица, поместена в специално разработени биореактори с размерите на мобилен телефон. На борда на Международната космическа станция клетките са били постоянно наблюдавани от система с изкуствен интелект, която е могла да открива състоянието им в реално време.

„Нашите стволови клетки трябва да спят (неактивни) 80% от времето, за да запазят пълната си функция“, каза Джеймисън. Това обаче не беше така в космоса, където микрогравитацията и космическата радиация оказаха влияние върху тяхното благосъстояние.

„Стволовите клетки се събудиха, но не заспаха отново и функционално се изтощиха“, добави тя. „Ако нашите стволови клетки се изтощят при условия на стрес като микрогравитация, тогава те няма да функционират, за да изградят правилна имунна система.“

Някои от клетките в изследването са издържали до 45 дни космически полет и тъй като са били по-активни от нормалното, са изразходвали енергийните си резерви и са показали признаци на ускорено стареене. Способността им да генерират нови клетки също е била намалена и според Джеймисън са започнали да активират нормално скрити участъци от ДНК, наречени повтарящи се елементи или „тъмен геном“.

„В условия на стрес, наистина силен стрес, ние активираме тези повтарящи се елементи“, каза Джеймисън. „Това са ретровируси, които са нахлули в геномите ни преди хиляди и хиляди години и представляват 55% от нашата ДНК. Те изпращат стволовите клетки в смъртоносна спирала. Клетките просто се чувстват пренапрегнати. Те имат криза. Те остаряват твърде бързо.“

Това е подобно на стреса от стволовите клетки, който Джеймисън, който е и лекар, наблюдава в клетките на пациенти с прелевкемични разстройства. Джеймисън се опитва да спре растежа на тези клетки, преди да се превърнат в пълноценна левкемия – вид рак на кръвта.

Джеймисън, ветеран в изследванията на космически стволови клетки, работил досега по девет мисии, планира бъдещи проучвания, които ще разгледат практически мерки за противодействие на процеса на стареене.

„Всъщност можем да използваме тези биореактори или аватари за здравето на стволовите клетки, за да предвидим кой е вероятно да се справи добре и кой е вероятно да се представи изключително зле в космоса... и да разработим контрамерки“, добави тя, отбелязвайки някои предстоящи клинични изпитвания за потенциални лекарства, които да противодействат на ефектите от тази тъмна геномна активност.

Добрата новина е, че стволовите клетки могат да се възстановят от ускореното стареене, след като астронавт се завърне на Земята, според предварителните резултати от отделно, предстоящо проучване, въпреки че възстановяването отнема около година.

Изследването може да има благоприятен ефект и върху пациентите с рак, тъй като техните стволови клетки показват някои от същите увреждания, свързани със стреса, които новото проучване е открило в стволовите клетки в космоса. „Мисля, че това е важен инструмент за нас, за да ускорим темпото на изследванията (на рака)“, каза Джеймисън.

 

Ясни доказателства за стареене

За астронавтите тези открития означават, че дългите мисии биха могли да отслабят кръвоносната и имунната система, което потенциално би увеличило рисковете за здравето, каза Арун Шарма, биолог по стволови клетки и доцент по биомедицински науки в медицинския център Cedars-Sinai в Калифорния. Шарма, който не е участвал в проучването, се е съгласил с Джеймисън, че откритията могат да помогнат на учените да разберат процеса на стареене и да разработят нови терапии, които да го забавят или обърнат.

Проучването предоставя убедителни доказателства за потенциалните щети, които излагането на радиация и микрогравитацията могат да нанесат върху стволовите клетки, подчертавайки възможните здравни рискове, свързани с космическите експедиции на дълги разстояния, каза Луис Виля-Диас, доцент в катедрите по биологични науки и биоинженерство в университета Оукланд в Мичиган. Виля-Диас също не е участвал в изследването.

„Добрата новина е, че познаването на потенциалните отрицателни ефекти, които ниската околоземна орбита има върху стареенето и функцията на (стволовите клетки), ни дава насоки за справяне с тези проблеми и разработване на стратегии за предотвратяване или противодействие на тези ефекти, както и за подкрепа на бъдещите космически изследвания“, добави той. „Това често се превръща в биомедицински напредък, който може да се приложи към пациенти на Земята.“

Докато по-ранни космически изследвания на стволови клетки предполагаха уязвимости по по-косвени или ограничени начини, това проучване предоставя много по-ясни доказателства за стареенето, каза Елена Козлова, професор в катедрата по имунология, генетика и патология в шведския университет в Упсала.

Козлова, която също не е била част от новото изследване, отбеляза, че не всички изследвания върху стволови клетки в космоса сочат в една и съща посока. Нейните собствени изследвания с ранни стволови клетки в развитието върху ракети за изследване в условия на микрогравитация – управлявани от Шведската космическа корпорация – показват увеличение на гените, свързани с растежа.

Това откритие, добави тя, предполага, че при определени условия космическите полети могат дори да насърчат по-младо състояние в някои популации от стволови клетки.

 

https://edition.cnn.com/2025/09/05/science/human-stem-cells-aging-spaceflight