Celulele stem umane se uzează și îmbătrânesc mult mai repede în spațiu, a descoperit un nou studiu, ceea ce este o problemă pentru oricine speră să facă o călătorie lungă prin intermediul nostru Sistem solar.
Oamenii de știință au folosit inteligența artificială (AI) pentru a urmări schimbările celule stem Livrat de Spacex misiuni de aprovizionare la Stația Spațială Internațională (ISS). În spațiu, celulele stem și -au pierdut o parte din capacitatea lor de a genera celule noi, au devenit mai sensibile la deteriorarea ADN -ului și au îmbătrânit mai rapid declaraţie lansat de cercetători.
Constatările studiului, publicate pe 4 septembrie în jurnal Cell Stem Cellse bazează pe cercetările anterioare de sănătate spațială care evidențiază provocările de a pune oamenii în spațiu pentru perioade prelungite de timp – ceva ce umanitatea ar trebui să depășească dacă dorește să colonizeze alte planete cum ar fi Marte.
„Spațiul este testul de stres final pentru corpul uman”, coautor de studiu Catriona JamiesonÎn declarație a declarat directorul Institutului de celule STEM și profesor de medicină la Universitatea din California San Diego. “Aceste descoperiri sunt importante, deoarece arată că stresorii spațiului – cum ar fi microgravitatea și radiațiile galactice cosmice – pot accelera îmbătrânirea moleculară a celulelor stem din sânge.”
Corpul uman nu este construit pentru spațiu. Acolo, speciile noastre sunt supuse unor tulpini de mediu complet diferite. Doi stresori notabili, care provoacă daune, sunt lipsa de greutate aproape completă a microgravității și Radiație cosmică – Particule minuscule, subatomice, care mărește spațiul.
Studiile anterioare au documentat că oamenii experimentează un varietate de efecte adverse asupra sănătății în spațiu. De exemplu, un studiu din 2022 a constatat că Astronauții suferă zeci de ani de pierdere osoasă de la a petrece mai mult de șase luni pe orbită; Și oamenii de știință au sugerat chiar că Colonizarea Marte poate necesita o modificare a ADN -ului pentru a ne asigura că trupurile noastre fac față vieții departe de planeta noastră de origine.
În noul studiu, cercetătorii s -au uitat la stem hematopoietic și celule progenitoare sau HSPC. Aceste celule reglează sănătatea sistemului imunitar și supravegherea imunitară a cancerului. Lucrările anterioare au arătat că expunerea la microgravitate poate avea impact asupra schimbărilor imune și metabolice, dar nu și modul în care timpul în spațiu afectează integritatea moleculară și capacitatea funcțională a HSPC, potrivit studiului.
Echipa a dobândit celule umane din măduva osoasă a indivizilor consimțitori care suferă de proceduri de înlocuire a șoldului înainte de a crește celulele într -un nanobioreactor, un tip de vas care poate facilita Reacții biologice. Cercetătorii și -au efectuat experimentul pe Pământ și în patru misiuni la ISS.
Folosind instrumente imagistice alimentate de AI pentru a monitoriza activitatea celulelor, oamenii de știință au observat că schimbările celulare în eșantioanele spațiale au fost similare cu cele observate în îmbătrânirea normală a celulelor pe Pământ, dar au avut loc într-un ritm accelerat. De exemplu, celulele erau mai active decât în mod normal și își pierdau capacitatea de a se odihni și de a se recupera. Cercetătorii au observat, de asemenea, mai multă activitate în parte a „genomului întunecat” – regiuni slab înțelese ale genomului Legat de răspunsuri la stres și îmbătrânire, potrivit studiului.
În timp ce concluziile studiului pictează o imagine neplăcută pentru deplasarea în spațiu de lungă durată, acestea vin cu o căptușeală de argint: daunele observate în celule au început să se inverseze atunci când au fost plasate într-un mediu țesut tânăr și sănătos. Această recuperare sugerează că poate fi posibilă întinerirea celulelor îmbătrânite, conform declarației.
Schimbările de celule și îmbătrânirea accelerată documentate în noul studiu ar putea ajuta cercetătorii să protejeze mai bine astronauții petrecând timp în spațiu, precum și persoanele care îmbătrânesc în condiții normale pe Pământ.
„Înțelegerea acestor schimbări nu numai că informează modul în care protejăm astronauții în timpul misiunilor de lungă durată, dar ne ajută să modelăm îmbătrânirea umană și boli precum cancerul aici pe Pământ”, a spus Jamieson. „Aceasta este o cunoaștere esențială pe măsură ce intrăm într -o nouă eră a călătoriilor în spațiu comercial și a cercetării pe orbita Pământului Low”.