Дің жасушаларының тез қартаюға қандай қатысы бар екенін newatlas.com сайтының материалына сүйеніп, Aikyn.kz түсіндіреді.
Орбитадан оралған гемопоэтикалық дің жасушаларында қартаю, тозу белгілері анықталған. Фото newatlas.com сайтынан алынды. Авторлығы: Depositphotos
Гемопоэтикалық дің жасушаларын (ГДЖ) ғарышқа жіберсе не болады? Төмен Жер орбитасында (ТЖО) гравитация жоғалып, радиация күрт артады. Биология заңдары өзгереді. NASA-ның зерттеуі көрсеткендей, ғарышта шамамен бір жыл болған астронавтардың теломер ұзындығы өзгерген, хромосомалық инверсиялар мен тұрақсыздық байқалған. Және қабынған цитокиндердің деңгейі артқан.
Алдыңғы зерттеулер микрогравитацияның иммундық жүйеге әсер ететінін көрсеткен. Ал ғарыш дің жасушаларына қалай әсер етеді? Осы уақытқа дейін ешкім ғарышта ұзақ уақыт болған адамның гемопоэтикалық дің жасушалары қалай өзгеретінін зерттеген жоқ.
Сан-Диегодағы Калифорния университетінің Санфорд дің жасушалары институты NASA және Space Tango компаниясымен бірігіп, ғарыштағы дің жасушаларының кешенді орбиталық зерттеу орталығын (ISSCOR) құрды. Олар төрт SpaceX Commercial Resupply Services миссиясы барысында ТЖО жағдайының ғарыштық ұшуға дейін, ұшу кезінде және кейін ГДЖ-ға әсерін зерттеді.
Зерттеу үшін ғалымдар нақты уақыт режимінде ГДЖ-ды бақылауға арналған сүйек кемігінің нанобиореакторларын жасады. Бұл «нанобиореактор» платформасы – миниатюралық 3D-биосенсорлық жүйелерден тұрады. Олар ғарышта адамның дің жасушаларын өсіруге мүмкіндік береді. Бұл ақылды мини-жүйелер жасушалардың мінез-құлқын орбитада бақылай отырып, олардың әрекеттерін ЖИ-камералары арқылы түсіреді.
Катриона Джеймисон өзінің командасымен Халықаралық ғарыш станциясына миссияны талқылауда. Фото today.ucsd.edu сайтынан алынды. Авторлығы: UC San Diego Health Science / Kyle Dykes
Зерттеушілер орбитадан оралған ГДЖ-да қартаю, тозу белгілері айқын екенін анықтаған. Олардың жаңа сау жасушалар жасау қабілеті төмендеген, ДНҚ зақымдануына сезімталдығы артқан. Ал хромосома ұштарындағы теломерлер қысқарып, жасушаларда қартаю үдерісі басталған. Бұл жасушаларды ғарышқа жас күйінде жіберіп, ескі, тозған күйде қайтып алғанмен бірдей.
Санфорд дің жасушалары институтының директоры, медицина профессоры Катриона Джеймисон ғарышты «адам ағзасы үшін қатал сынақ ортасы» деп атады. Ол микрогравитация мен ғарыштық сәулелену дің жасушаларын қартайтатын негізгі факторлар екенін атап өтті.
«Бұл өзгерістерді түсіну бізге ұзақ мерзімді миссиялар кезінде астронавтарды қорғауға ғана емес, қартаю процестерін және обыр сияқты аурулардың дамуын Жерде модельдеуге мүмкіндік береді. Бұл білім – жаңа коммерциялық ғарыштық сапарлар дәуірінде аса маңызды», – дейді Джеймисон ханым.
NASA-ның «Егіздер» жобасы мен Space Omics and Medical Atlas нәтижелеріне сүйенген жаңа зерттеу ғарыштың молекулалық қартаюды қалай іске қосатынын егжей-тегжейлі көрсеткен.
Ғарышта небәрі 32-45 күн болудан кейін ГДЖ-да мерзімінен бұрын қартаю белгілері пайда болған. Жасушалар гиперактивті болып, энергия қорын тез тауысып, демалу қабілетін жоғалтқан. Бұл олардың ұзақ мерзімді регенерациясы үшін аса маңызды еді. Жаңа сау жасушалар өндіру қабілеті төмендеп, молекулалық зақымдар көбейген. ДНҚ үзілулері, теломерлердің қысқаруы, митохондриядағы стресс сигналдары күшейген. Әдетте «үнсіз» геном бөліктері де белсенді болып, жасуша тұрақсыздығы артқан.
Ғарыш адам ағзасына үлкен сынақ, онда биологиялық қартаю сағаты жылдамдайды. Фото today.ucsd.edu сайтынан алынды. Авторлығы: iStock
Ғалымдар бұл өзгерістер жердегі қартаюға ұқсайтынын және иммундық қорғанысты әлсіретуі немесе аурулар қаупін арттыруы мүмкін екені айтады. Демек, ғарыш ағзаны сынап қана қоймай, биологиялық қартаю сағатын жылдамдатады.
Дің жасушалары қартаюының басты факторларының бірі – ғарыштық радиациядан туындайтын генотоксикалық стресс. NASA бұл миссиялар кезінде 7,6–10,7 миллигрей (мГр) деңгейінде сәулеленуді тіркеген. Бұл адамның кәдімгі КТ немесе рентген тексеруі кезінде алатын дозамен шамалас. Бірақ ғарышта тіпті шағын доза да басқа стресс факторларымен бірге жасушаларға айтарлықтай әсер етуі мүмкін.
Бір қызығы, ғарышта әсерге ұшыраған бұл жасушаларды кейін Жердегі жас әрі сау ортаға орналастырылғанда, олардың кейбір зақымдары жазыла бастады. Бұл жақсы белгі. Дұрыс жағдай жасалса немесе арнайы араласу жүргізілсе, тіпті қартайған жасушалар да қалпына келе алады. Орбитадан оралған ғарышкерлердің «жасару» терапиясын қабылдағанындай.
Бұл нәтижелер ғарыштың қатал жағдайларынан дің жасушаларын қорғау қажеттігін айқын көрсетеді. Сондай-ақ стрестен болатын қартаюды ерте кезеңде анықтайтын «биологиялық дабыл» маркерлерін табу да маңызды.
Ғалымдар зерттеуді жалғастыруда. Халықаралық ғарыш станциясына барған 17 миссияның деректеріне сүйене отырып, олар ғарышкерлердің қатысуымен жаңа тәжірибелерді жоспарлап отыр. Мақсат – молекулалық өзгерістерді нақты уақыт режимінде бақылап, адамның ғарыштағы денсаулығын қорғауға арналған фармакологиялық және генетикалық құралдарды зерттеу.
Жаңа зерттеу Cell Stem Cell журналында жарияланды. Дереккөз: Сан-Диегодағы Калифорния университеті .
Сараптама, зерттеу мақала, күнделікті өзекті ақпаратты «Айқынның» TELEGRAM арнасынан табасыз.
