Найдены возможные причины снижения плотности костей у космонавтов
Специалисты из NASA сообщили о результатах исследования воздействия условий невесомости на организм мышей, отправленных на несколько месяцев на Международную космическую станцию. У грызунов, как и у людей, в невесомости наблюдалось заметное снижение плотности костей, которое авторы новой работы связали с изменением в составе бактерий их кишечника.
С ростом заинтересованности человечества в исследовании космоса и длительных космических путешествиях на орбиту Земли, Луну и Марс, повышаются и требования к человеческому телу. Оно должно выдержать немало стрессовых воздействий — космическую радиацию, изменение циркадных ритмов, психологический стресс и состояние невесомости. Последнее оказывает заметное неблагоприятное воздействие на гомеостаз физиологии млекопитающих: например, приводит к потере минеральной плотности костей.
В норме наши кости не статичны: даже во взрослом возрасте их материал постоянно добавляется, удаляется и перемещается в процессе, называемом ремоделированием. В некоторых исследованиях было показано, что кишечные микробы могут влиять на ремоделирование костей с помощью различных механизмов, включая взаимодействие с иммунной и гормональной системами. Кроме того, микробы и сами производят различные молекулы, которые косвенно взаимодействуют с клетками, ответственными за ремоделирование костей.
Ожидается, что при воздействии стрессовых условий космического полета на весь организм бактериальные сообщества микробиома могут так или иначе быть затронуты и изменяться в процессе космической миссии. Чтобы изучить, как изменяется микробиом кишечника при длительном воздействии невесомости на организм, и выяснить возможные связи между этими изменениями и снижением плотности костей, исследователи из NASA отправили на Международную космическую станцию 20 мышей. Десять грызунов вернулись живыми на Землю через 4,5 недели, а вторая половина оставалась на орбите в общей сложности девять недель, после чего так же успешно была возвращена в лабораторию.
Микробиом мышей-космонавтов определяли до и сразу после полета, а также спустя некоторое время, сравнивая с микробиомом контрольных животных, которые оставались на Земле в идентичных условиях, исключающих разве что невесомость. Помимо этого, авторы оценили изменения метаболитов в сыворотке крови грызунов, пребывавших в условиях невесомости в течение полных девяти недель. Результаты исследования ученые подробно описывают в статье, опубликованной в журнале Cell Reports.
После сравнения микробиомов космической и наземной групп мышей, исследователи обнаружили, что разнообразие кишечных бактерий у первых гораздо выше, чем у контрольной группы. В особенности два вида бактерий — Lactobacillus и Dorea — были гораздо многочисленнее у грызунов, подвергшихся воздействию невесомости. Причем чем дольше животные находились на орбите, тем выше у них была численность этих видов бактерий. Анализ плазмы крови также выявил существенные различия в содержании отдельных метаболитов, связанных с жизнедеятельностью бактерий Lactobacillus и Dorea.
«После того как мы нанесли на карту генетические пути Lactobacillus и Dorea, оказалось, что они совпадают с метаболитами, уровень которых был повышен во время воздействия невесомости. Когда кто-то находится в условиях невесомости и испытывает потерю костной массы, клетки его тела пытаются это компенсировать. Логично предположить, что и биологические системы внутри организма будут стараться действовать в том же направлении. Однако для однозначного утверждения необходимо провести дополнительные исследования», — объяснил ведущий автор статьи, микробиолог Джозеф К. Бедри (Joseph K. Bedree).
В дальнейшем ученые планируют выяснить, какие микробы человека действительно помогают поддерживать плотность костей. Эта информация будет полезна не только для космонавтов, но и может помочь людям на Земле, страдающим от потери костной массы по причинам, не связанным с гравитацией, а именно — для лечения таких заболеваний, как остеопения и остеопороз.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии