Вчені виявили, що мікрогравітація може порушити імунну систему астронавтів

З наближенням нової ери екіпажу дослідження космосу з тривалими місіями на Місяць і Марс, запланованими на найближчі десятиліття, вчені придивляються до того, як космічний простір може негативно впливати на імунну систему астронавтів.

Зокрема, команда з Каролінського інституту в Швеції досліджувала, як мікрогравітація, яку відчувають космічні мандрівники, може впливати на Т-клітини. Т-клітини — це різновид білих кров’яних тілець, які називаються лімфоцитами, які мають вирішальне значення для боротьби з хворобою. 

Результати команди можуть допомогти пояснити, чому будь-які зміни в Т-клітинах астронавтів, які відбуваються в космосі, можуть зберігатися на Землі. Такі тривалі зміни можуть призвести до того, що Т-клітини стануть менш активними та менш ефективними в боротьбі з інфекцією, що робить астронавтів вразливими до повторної появи латентних вірусів. 

Це буде те, про що космічні агентства, швидше за все, захочуть знати, коли почнуть відправляти людей у ​​місця за межами Землі. NASA, наприклад, вже дивиться в майбутнє, яке включає місячних і навіть марсіанських мандрівників. Очікується, що під час місії Artemis 3 команда, до складу якої входять перші жінка та кольорова людина, відправиться на Місяць у 2025 році. А майбутні зусилля, за словами агентства, можливо, доставлять людей на поверхню Марса вже у 2030-х роках.

«Якщо астронавти хочуть виконувати безпечні космічні місії, нам потрібно зрозуміти, як це впливає на їхню імунну систему, і спробувати знайти способи протистояти її шкідливим змінам», — Ліза Вестерберг, керівник дослідження та головний науковий співробітник відділу Каролінського інституту. Мікробіологія, пухлинна та клітинна біологія, йдеться в заяві.  «Тепер ми змогли дослідити, що відбувається з Т-клітинами, які є ключовим компонентом імунної системи, коли вони потрапляють у невагомі умови».

Замість того, щоб проводити свої експерименти в космосі, Вестерберг і команда перенесли трохи космосу на Землю. Вони використали виготовлене на замовлення водяне ліжко, яке змушує тіло думати, що воно перебуває в невагомому стані, ця техніка називається «сухе занурення».

Вісім здорових суб’єктів були піддані сухому зануренню протягом 3 тижнів. Дослідники проводили аналізи крові цих суб’єктів через різні проміжки часу: перед експериментом, потім через сім, 14 і 21 день після початку експерименту і, нарешті, через тиждень після завершення експерименту. 

Вони виявили, що Т-клітини піддослідних змінилися у зв’язку з сухим зануренням, в основному змінившись у термінах «експресії генів», або просто зміни в тому, які гени були активними, а які неактивними. Така експресія генів значно змінилася після 7 і 14 днів невагомості, але найбільш екстремальна зміна відбулася через 14 днів. 

Гени Т-клітин також, здавалося, приймають більш «незрілий» стан під час процесу, тобто вони поводилися так, ніби не стикалися з вірусами чи іншими захворюваннями. Це те, що може мати негативні наслідки для здоров’я.

«Т-клітини стали більше нагадувати так звані наївні Т-клітини, які ще не стикалися з жодними зловмисниками. Це може означати, що їм потрібно більше часу, щоб активуватися, і, отже, вони стають менш ефективними в боротьбі з пухлинними клітинами та інфекціями», — Карлос Галлардо Додд, Співкерівник дослідження та докторант кафедри мікробіології, пухлин і клітинної біології Каролінського інституту, йдеться в заяві.

Однак після 21 дня впливу мікрогравітації Т-клітини піддослідних, здавалося, адаптувалися до невагомості, а експресія генів у клітинах повернулася майже до нормального рівня. Проте через 7 днів після завершення експерименту команда виявила, що деякі з тих початкових змін в експресії генів через невагомість дійсно повернулися. 

Тепер команда вчених спробує використати зондуючу ракетну платформу, розташовану в космічному центрі Есрейндж у Швеції, для подальшого дослідження Т-клітин і впливу невагомості на їхню функцію. 

«Наші результати можуть прокласти шлях до нових методів лікування, які повернуть назад ці зміни в генетичну програму імунних клітин», — підсумував Додд.

Дослідження команди було опубліковано 25 серпня в журналі Science Advances.  Джерело