Рак, преждевременное старение и даже эректильная дисфункция: все это последствия космических полетов

Луна – не самое приятное место для отдыха: на ней нет атмосферы, поэтому нужно надевать специальный скафандр для защиты от солнечной радиации. Зато там очень тихо, поскольку ни ветра, ни звуков на спутнике Земли нет. Однако температура колеблется от 120 градусов по Цельсию днем до более чем 200 ниже нуля в некоторых местах, куда солнечный свет никогда не доходит. На Марсе жизнь не лучше: в этой замерзшей пустыне есть атмосфера, но она очень неплотная и состоит в основном из углекислого газа, азота и аргона, с небольшим количеством кислорода, воды и метана – живые существа с Земли дышать такой смесью не смогут.

На Международной космической станции (МКС) условия немного получше: в этой космической лаборатории не нужно надевать скафандр и можно нормально дышать. Однако из-за невесомости мышцы атрофируются, а кости становятся менее прочными, кроме того, сюда "проникает" радиация. Хотя экранирование структуры и магнитное поле Земли смягчают воздействие, астронавт за неделю получает дозу облучения, которую он получил бы на нашей планете за целый год. В результате люди, побывавшие в космосе, чаще страдают от рака, болезней сердца и преждевременного старения, а также других патологий.

Исследование, опубликованное в журнале "TheFASEB Journal", обнаружило еще один недостаток таких путешествий: после пребывания в космосе мужчины могут долгое время страдать эректильной дисфункцией. Исследование было основано на экспериментах с мышами, в ходе которых было установлено, что невесомость и космические лучи усиливают негативное воздействие оксидативного стресса, а это, в свою очередь, влияет на работу артерии, снабжающей кровью пенис и эректильную ткань. Последствия дают о себе знать даже спустя год.

"Поскольку в ближайшие годы планируются пилотируемые полеты в космос, это исследование показывает, что после возвращения на Землю нужно следить за сексуальным здоровьем астронавтов, – пояснил в своем заявлении Джастин Ла Фавор (Justin D. La Favor), исследователь из Университета штата Флорида (США) и ведущий автор исследования. – Хотя негативное воздействие космической радиации было длительным, функциональные улучшения, вызванные резким воздействием на окислительно-восстановительные процессы и пути оксида азота в тканях, позволяют предположить, что эректильная дисфункция может быть излечимой". Другими словами, эректильная дисфункция у астронавтов обратима, если ее лечить.

Но не со всеми космическими травмами можно справиться таким простым способом. Ученые из Университета Флориды всего несколько месяцев назад опубликовали в журнале Scientific Reports исследование, в котором они проанализировали снимки мозга 30 астронавтов до и после их космических путешествий.

Результаты показали, что желудочки мозга – органы, в которых производится и хранится спинномозговая жидкость, окружающая головной и спинной мозг и отвечающая за удаление отходов и доставку питательных веществ в мозг, – "значительно расширились" у тех, кто совершил полет длительностью более шести месяцев. Более того, показатели пришли в норму только через три года, так что авторы предполагают, что повторные путешествия могут означать необратимые изменения в мозге астронавтов.

Несколькими месяцами ранее исследование, опубликованное в журнале Nature Communications Biology, показало, что астронавты подвержены повышенному риску развития мутаций ДНК, которые повышают вероятность развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Эти выводы были сделаны после анализа образцов крови 14 человек, которые совершили полет в рамках программы космических шаттлов в период с 1998 по 2001 год.

"Астронавты работают в экстремальных условиях, в которых многие факторы могут привести к появлению соматических мутаций. Особенно это касается космической радиации, а значит, есть риск, что эти мутации могут перерасти в клональное кроветворение", – говорит Дэвид Гукассиан (David Goukassian) из Икан школы медицины на горе Синай и ведущий автор исследования.

Одно из самых полных и одновременно самых поразительных исследований – это эксперимент, известный как "Исследование близнецов", опубликованный в 2019 году в журнале "Science", в котором приняли участие братья Скотт и Марк Келли, оба астронавты.

Скотт Келли (Scott Kelly) провел год на МКС. По возвращении он прошел полный физиологический анализ, и его сравнили с другим близнецом – Марком Келли (Mark Kelly). Самым поразительным из результатов оказалось то, что теломеры Скотта, защитные "колпачки" на концах хромосом и важный биомаркер старения, удлинились после пребывания на МКС (признак омоложения), но затем стали короче, чем раньше. Также были отмечены изменения в состоянии микробиоты кишечника астронавта, а также изменения остроты зрения.

"Генная экспрессия изменилась кардинально, – пояснил тогда Кристофер Мейсон (Christopher Mason), профессор физиологии и биофизики в Медицинском центре Вейл Корнелл (WeillCornell) и один из авторов исследования. – В последние шесть месяцев миссии изменения в генной экспрессии были в шесть раз сильнее, чем в первые полгода. Хотя многие из этих изменений обернулись вспять после возвращения Скотта на Землю, 7% сохранялись и после шести месяцев пребывания на планете, включая когнитивные нарушения, повреждения ДНК и некоторые изменения в работе Т-клеток".

Список исследований, посвященных влиянию космоса на организм человека, постоянно растет. Это не случайно: в этом десятилетии новые поколения астронавтов вновь полетят на Луну и будут готовиться к первому посещению Марса. Человек продолжает осваивать космос.