Lidské kmenové buňky se opotřebované a stárnutí mnohem rychleji ve vesmíru, zjistila nová studie, což je problém pro každého, kdo doufá, že se dostane do dlouhého výletu přes naše sluneční soustava.
Vědci použili umělou inteligenci (AI) ke sledování změn kmenové buňky dodáno SpaceX zásobovací mise na Mezinárodní vesmírná stanice (ISS). Nahoru ve vesmíru ztratily kmenové buňky část své schopnosti generovat nové buňky, podle a byly náchylnější k poškození DNA a rychleji stárly, podle a prohlášení Vydáno vědci.
Zjištění studie, zveřejněná 4. září v časopise Buněčné buňkyStavět na předchozím výzkumu zdraví v prostoru, který zdůrazňuje výzvy, jak lidem do delší doby, kdy by lidstvo muselo překonat, pokud chce kolonizovat jiné planety jako je Mars.
„Prostor je konečným stresovým testem pro lidské tělo,“ spoluautor studie Catriona JamiesonVe svém prohlášení uvedl v prohlášení ředitel Sanfordského kmenového institutu a profesor medicíny na University of California v San Diegu. „Tato zjištění jsou kriticky důležitá, protože ukazují, že stresory prostoru – jako mikrogravitaci a kosmické galaktické záření – mohou urychlit molekulární stárnutí krevních kmenových buněk.“
Související: „Proč byste dokonce chtěli jít?“: Čtenáři reagují na hypotetickou 400letou plavbu na Alpha Centauri
Lidské tělo není postaveno pro prostor. Tam je náš druh podroben zcela odlišným environmentálním kmenům. Dva pozoruhodné stresory způsobující škody jsou téměř kompletní beztíže mikrogravitace a Kosmické záření – Drobné, subatomické částice, které se přibližují prostorem.
Předchozí studie zdokumentovaly, že lidé zažívají a Různé nepříznivé účinky na zdraví ve vesmíru. Například studie 2022 to zjistila Astronauti trpí desetiletími kostní úbytek z utrácení více než šesti měsíců na oběžné dráze; a vědci to dokonce navrhli Kolonizace Mars může vyžadovat nějaké vylepšení DNA Aby se zajistila, že se naše těla vyrovná se životem od naší domovské planety.
V nové studii se vědci podívali na hematopoetické kmenové a progenitorové buňky nebo HSPC. Tyto buňky regulují zdraví imunitního systému a imunitní dohled na rakovinu. Předchozí práce ukázala, že expozice mikrogravitaci může ovlivnit imunitní a metabolické změny, ale ne jak čas v prostoru ovlivňuje molekulární integritu a funkční kapacitu HSPC, podle studie.
Tým získal lidské buňky od kostní dřeně souhlasících jednotlivců podstupujících postupy náhrady kyčle před pěstováním buněk v nanobioreaktoru, typu cévy, která může usnadnit Biologické reakce. Vědci provedli svůj experiment na Zemi a na čtyřech misích do ISS.
Pomocí zobrazovacích nástrojů poháněných AI ke sledování buněčné aktivity si vědci všimli, že změny buněk ve vzorcích prostoru byly podobné těm, které byly pozorovány v normálním stárnutí buněk na Zemi, ale došlo k zrychlené rychlosti. Například buňky byly aktivnější než obvykle a ztratily schopnost odpočívat a zotavovat se. Vědci také pozorovali více aktivity v části „Dark Genome“ – špatně pochopené regiony genomu Podle studie spojené se stresovými reakcemi a stárnutím.
Zatímco nálezy studie vykreslují zlověstný obrázek pro dlouhou cestu do vesmíru, přicházejí se stříbrnou podšívkou: poškození pozorované v buňkách se začalo zvrátit, když byly umístěny do mladého zdravého tkáňového prostředí. Toto zotavení naznačuje, že podle prohlášení může být možné omladit stárnoucí buňky.
Změny buněk a zrychlené stárnutí zdokumentované v nové studii by mohly vědcům pomoci lépe chránit astronauty trávit čas v prostoru a také lidem stárnutí za normálních podmínek na Zemi.
„Porozumění těmto změnám nejen informuje o tom, jak chráníme astronauty během dlouhodobých misí, ale také nám pomáhá modelovat stárnutí a nemoci, jako je rakovina,“ řekl Jamieson. „To je nezbytné znalosti, když vstupujeme do nové éry komerčního vesmíru a výzkumu na nízké oběžné dráze Země.“
