Космічні подорожі послаблюють нашу імунну систему: тепер вчені знають чому

Мікрогравітація в космосі впливає на фізіологію людини і шкодить здоров'ю астронавтів. Про це почали говорити ще під час польотів астронавтів у межах місії "Аполлон". У астронавтів після польотів були зафіксовані порушення в роботі внутрішнього вуха, серцева аритмія, низький кров'яний тиск, зневоднення і втрата кальцію в кістках, повідомляє Phys.org

Також трохи більше половини астронавтів тоді захворіли на застуду або підхопили іншу інфекцію протягом тижня після повернення на Землю. У деяких навіть сталася повторна активація "сплячих" вірусів, таких як вітрянка. Все це стимулювало дослідження впливу мікрогравітації на імунну систему людини.

В останньому дослідженні, під керівництвом однієї з перших жінок-астронавтів, доктора філософії Міллі Хьюз-Фулфорд, вчені з Каліфорнійського і Стенфордського університетів довели, що ослаблення імунної системи астронавта під час космічних подорожей, імовірно, частково пов'язане з аномальною активацією імунних клітин, які називаються регуляторними Т-клітинами.

Т-клітини зазвичай запускаються для зниження імунних відповідей, коли інфекція більше не загрожує, і є важливими регуляторами імунних відповідей при різних захворюваннях, від раку до COVID-19. Однак в умовах мікрогравітації вчені виявили зміни в Т-клітинах, які приготувалися до роботи ще до того, як імунна система була підірвана. Коли вчені стимулювали імунну відповідь в людських імунних клітинах із зразків крові в умовах мікрогравітації за допомогою хімічної речовини, яка часто використовується в дослідженнях для імітації патогена хвороби, вони виявили, що Т-клітини допомагають придушити викликану імунну відповідь.

Джордан Спатц, доктор філософії з Каліфорнійського університету, який став одним з керівників дослідження після смерті в лютому цього року Хьюз-Фулфорд, каже, що в міру розвитку космічних подорожей, які стають все більш комерційними, турбота про здоров'я астронавтів стає все актуальнішою.

"З комерціалізацією космічних польотів буде набагато більше літніх і менш здорових людей, що зазнають мікрогравітації. Мікрогравітація приносить багато шкоди людському тілу, і ми сподіваємося знайти відповідь, як пом'якшити деякі ефекти мікрогравітації під час космічних подорожей", — говорить Спатц.

Раніше Хьюз-Фулфорд виявила більш слабкі відповіді Т-лімфоцитів імунної системи, деякі з яких безпосередньо атакують певні патогени, а деякі допомагають керувати імунною відповіддю.

"Це подвійний пристріт", — говорить Бріс Годільєр, доктор медичних наук, доцент кафедри анестезії Медичної школи Стенфордського університету. "Відбувається ослаблення імунних реакцій активації Т-лімфоцитів, але також загострення імуносупресивних реакцій з боку Т-клітин". Вчені також виявили, що лімфоцити "природжені кілери" були менш активні в умовах симульованої мікрогравітації, тоді як В-клітини, що виробляють антитіла, не постраждали.

Дослідники змоделювали мікрогравітацію у зразках крові за допомогою спеціальної циліндричної посудини для культивування клітин з моторним обертанням, яка давно зарекомендувала себе приладу для дослідження мікрогравітації, але метод аналізу окремих клітин був унікальним.

Вчені ідентифікували окремі імунні клітини по конкретному типу і використовували металеві мітки і мас-спектроскопію для одночасного виявлення і кількісної оцінки десятків білків, які відіграють роль в роботі імунної системи, на додаток до підтвердження раніше ідентифікованих схем активації змінених генів.