Микрогравитация ускорила старение стволовых клеток
Долгий полет за пределы Земли может изменить организм сильнее, чем предполагали ученые. Авторы нового исследования показали, что даже несколько недель на орбите запускают негативные для здоровья процессы, которые обычно развиваются годами.
С того самого дня, как Юрий Гагарин совершил первый виток вокруг Земли, медики и ученые изучают влияние космической среды на организм человека. Авторы ряда исследований доказали, что космос — враждебная для людей среда. Микрогравитация приводит к ослаблению мышц и потере костной массы, поскольку мышцы и кости лишаются обычной механической нагрузки, которая поддерживает их структуру и функцию. Космическая радиация вызывает повреждения ДНК и другие клеточные повреждения, что повышает долгосрочный риск развития рака.
Это подтвердил знаменитый эксперимент NASA с участием близнецов Скотта и Марка Келли. Астронавт Скотт Келли провел на МКС 340 дней, в то время как его брат-близнец Марк оставался на Земле.
Ученые наблюдали за изменениями в организме Скотта и выяснили, что в условиях микрогравитации меняется работа генов, кишечная микрофлора и длина теломер — защитных колпачков на концах хромосом. Теломеры удлинялись, что обычно ассоциируется с молодостью. Часть изменений исчезла после возвращения на Землю, но некоторые сохранились, включая сбои в работе генов.
Позже команда исследователей из Space Omics and Medical Atlas опубликовала 44 научные статьи по космической биологии. Ученые подтвердили, что космос действует на организм не только через перегрузки и стресс, но и на клеточном уровне. Однако до сих пор не хватало прямых данных о том, как именно стареют стволовые клетки крови, отвечающие за обновление организма и работу иммунной системы.
Чтобы это выяснить, американские исследователи под руководством Катрионы Джеймисон (Catriona Jamieson) из Калифорнийского университета в Сан-Диего вместе со специалистами компании Space Tango провели серию экспериментов на борту Международной космической станции. Ученые сфокусировали внимание на гемопоэтических стволовых и прогениторных клетках — это первоисточники всех клеток крови и иммунной системы. От их здоровья напрямую зависит способность организма восстанавливаться и противостоять болезням.
Джеймисон и ее коллеги отправили эти клетки в космос с четырьмя миссиями SpaceX Commercial Resupply Services по доставке груза на МКС. Для этого они использовали миниатюрные трехмерные биосенсоры — «нанобиореакторы», которые позволяли выращивать человеческие стволовые клетки крови в условиях микрогравитации. Специалисты наблюдали за экспериментом в режиме реального в режиме с помощью инструментов на основе искусственного интеллекта.
В космосе стволовые клетки подвергались воздействию от 32 до 45 дней. За это время они показали признаки ускоренного старения, иными словами, начинали вести себя так, будто организм прожил годы. Клетки потеряли способность производить здоровые новые клетки в прежнем объеме. Вместо этого они перешли в гиперактивное состояние, сжигали свои энергетические резервы и теряли ключевую способность — отдыхать и восстанавливаться. Именно способность к покою позволяет стволовым клеткам функционировать и регенерировать ткани на протяжении всей жизни.
На молекулярном уровне ученые заметили рост повреждений ДНК и укорочение теломер — одного из главных признаков старения. Внутри митохондрий, энергетических станций клетки, появились явные признаки стресса и воспаления.
Интересно, что во время эксперимента активизировались «спящие» участки генома. Обычно некоторые участки ДНК «молчат» и ничего не делают — это важно для стабильности генома. Но в стареющих клетках они могут активироваться: начинают активно использоваться клеткой для синтеза молекул РНК, что мешает нормальной работе клетки и может вызывать дополнительные проблемы. Это ослабляет иммунный ответ и повышает риск развития онкологических заболеваний.
Авторы исследования сообщили и об обнадеживающем результате. Когда ученые вернули «состарившиеся» в космосе клетки в молодую, здоровую среду в лаборатории, часть повреждений начала обращаться вспять. Это открывает перспективы для разработки фармацевтических или генетических методов, которые смогут «омолаживать» пострадавшие клетки и защищать человека во время длительных миссий.
Научная работа опубликована в журнале Cell Stem Cell.
Telegram 
Дзен 
VK Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.
Молодая женщина, возвращения которой из мертвых местное общество, по-видимому, сильно опасалось, имела скандинавские корни и поэтому могла считаться чужестранкой, предположили авторы нового исследования. Ученые также смогли установить много других интересных подробностей о жизни и смерти девушки.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
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