Kosmos nie jest dla ludzi naturalnym środowiskiem i trudno się dziwić, że przebywanie w warunkach nieważkości i zwiększonego promieniowania może prowadzić do problemów ze zdrowiem. Czasopismo "Cell" opublikowało właśnie serię prac naukowych poświęconych wpływowi misji kosmicznej na organizmy ludzi i zwierząt. Można się z nich dowiedzieć między innymi, że przyczyną zgłaszanych przez astronautów problemów ze zdrowiem mogą być kłopoty z pracą centrów enegetycznych komórek, mitochondriów. Problemy takiej natury potwierdzają też badania prowadzone na myszach.
Wśród konsekwencji długich misji kosmicznych, obserwowanych u ich uczestników szczególnie często zwraca się uwagę na spadek gęstości kości, utratę masy mięśniowej, kłopoty z układem immunologicznym i wzrokiem, problemy z pracą serca i wątroby. Zadaliśmy sobie pytanie, czy istnieje jakiś uniwersalny mechanizm, który mógłby to wyjaśnić. Okazało się, że za każdym razem pojawiały się problemy z pracą mitochondriów i to one sprawiały, że wszystko wymyka się spod kontroli - mówi Afshin Beheshti z NASA Ames Research Center.
Takie wnioski to wynik analizy licznych danych, pochodzących z testów na zwierzętach, eksperymentu NASA Twin Study z udziałem braci bliźniaków Scotta i Marka Kellych, z których pierwszy spędził blisko rok na orbicie, wreszcie badań próbek pobranych od 59 innych astronautów. Dane te pokazywały różne aspekty wpływu nieważkości i promieniowania na budowę, genom i przemianę materii tkanek i komórek. Najpierw porównaliśmy próbki różnych tkanek myszy, które były na orbicie w ramach dwóch misji. Okazało się, że konsekwentnie pojawiały się w nich oznaki nieprawidłowego działania mitochondriów, tak było w przypadku wątroby czy oczu, postanowiliśmy się bliżej temu przyjrzeć - mówi Beheshti.
W oparciu o wyniki badań myszy sprawdzano, czy podobny mechanizm może mieć znaczenie w przypadku tkanek i komórek ludzi. Wyniki NASA Twins Study pokazały istotne zmiany aktywności mitochondriów, które mogły tłumaczyć choćby nieprawidłowości pracy układu immunologicznego u Scotta Kelly'ego. Podobne efekty przyniosła analiza próbek pobranych od innych astronautów.
Te wyniki były dla nas całkowitym zaskoczeniem, nie zdawaliśmy sobie sprawy, że mitochondria mogą być tak ważne, w ogóle nie braliśmy ich pod uwagę - dodaje Beheshti. Po pewnym czasie okazało się, że nieprawidłowości pracy tych centrów energetycznych mogą przyczyniać się także do obserwowanych u astronautów zaburzeń rytmu dobowego, a nawet dość typowych problemów układu sercowo-naczyniowego.
Odkrycie może mieć istotne znaczenie, bo nieprawidłowości w pracy mitochondriów można korygować z pomocą wielu znanych i dobrze już sprawdzonych leków. To zwiększa szanse na łagodzenie niektórych kosmicznych problemów zdrowotnych. Z pewnością wkrótce na orbitę wyruszą myszy, z których pomocą te leki będą testowane w warunkach kosmicznych.