Рак, мутації, психіка. Чим космос загрожує людині та її тілу – наукове дослідження

Віднедавна подорожі на навколоземну орбіту стали доступними не лише астронавтами, але й решті людей – квиток можна придбати за $55 млн, виграти в лотерею або отримати запрошення як знаменитість. Тим часом ця космічна пригода має свою ціну. Наслідки космічних навантажень можуть бути катастрофічними для вашого організму в майбутньому.

Нещодавнє наукове дослідження, опубліковане в журналі Cells, у деталях перераховує та класифікує ці ефекти. Liga.Tech розповідає про те, як космос змінює фізіологію та психологію людини. 

Космічний пил, що руйнує легені 

За останні 60 з чимось років подорожей людини в космос було проведено величезну кількість досліджень про те, як космос впливає на організм. Але одним із найбільших питань досі залишається проблема небесного пилу — твердих часток у космосі — і пилу на інших планетах і супутниках. Усі вони можуть потрапити в легені космічних мандрівників.

Оцінюючи потенційні ризики, NASA каже: враховуючи унікальні властивості пилу Місяця та інших небесних тіл, існує ймовірність того, що це може призвести до серйозних наслідків для здоров’я (наприклад, респіраторних, серцево-легеневих, шкоди для очей або шкіри) або вплинути на продуктивність екіпажу під час місій на небесних тілах.

У статті для Cells дослідники називають позаземний пил потенційно найбільшою проблемою для довготривалих космічних польотів. Науковці наполягають, що необхідно визначити довгострокові наслідки впливу позаземного пилу на людський організм та розробити можливі контрзаходи, серед яких спеціалізовані маски для обличчя.

Підвищений ризик розвитку раку

Недавні дослідження показали, що космічне випромінювання може спричинити мутації ДНК, що, своєю чергою, підвищує ризик розвитку раку в астронавтів.

Школа медицини Ікан лікарні Маунт-Сінай у Нью-Йорку, виявила 34 різні мутації під час секвенування геномів астронавтів NASA. Як зазначалося в пресрелізі "найчастіші мутації відбувалися в TP53, гені, який виробляє білок, що пригнічує пухлину, і DNMT3A, одному з найбільш часто мутованих генів за гострого мієлоїдного лейкозу".

У Cells кажуть, що ці ефекти потрібно досліджувати додатково. Це особливо важливо для людей з певним генотипом та фенотипом, які можуть бути більш чутливими до впливу радіації. 

Активація латентних вірусів

Дослідження, проведені протягом останнього десятиліття, виявили, що середовище мікрогравітації може не тільки мати шкідливий вплив на імунну систему, але й активувати латентні віруси.

Зокрема, вчені згадують тенденцію космічних польотів активувати вірус Епштейна-Барр, вірус герпесу, який викликає мононуклеоз. Ще у 2012 році медичні дослідники з Техаського університету визначили, що вірус "реактивується під час космічного польоту, водночас виділення EBV у слині збільшується в десять разів, ніж до та після польоту".

Вчені також пишуть, що бактерії, які зустрічаються в космічному середовищі, виявилися більш стійкими до антибіотиків і більш шкідливими загалом порівняно з бактеріями, які зустрічаються на Землі. "Це на додаток до загрози нових видів бактерій, які ми ще не виявили", – кажуть дослідники.

Вагітність у космосі під офіційною забороною

Поки що немає жодних на практиці підтверджених даних щодо можливості зачаття та успішної вагітності в космосі. Офіційна політика NASA забороняє секс і зачаття на орбіті. Конкретна причина знову ж таки полягає в тому, що агентство не може гарантувати здоров’я та неушкодженість ненародженого плоду в космічному середовищі. 

"З анатомічного та біологічного погляду немає відомих перешкод для зачаття людини в космосі", — каже експертка із космічної медицини Baylor Дженніфер Фогарті. Але є "серйозні побоювання", що мікрогравітація та радіація можуть пошкодити або навіть вбити плід.

Експерименти показали "обмежений успіх" з потомством безхребетних і комах, однак ссавці ще не зачали у космосі дітей, які могли б вижити на Землі. І це також свідчить про те, що загалом космос є досить ворожим для організму людини.

Проблеми з психічним здоров'ям

Скотт Келлі, нині астронавт NASA у відставці, провів у космосі 340 днів. Пізніше він зізнався, що протягом цього часу йому довелося долати фізичні, когнітивні та емоційні проблеми соціальної ізоляції.

Якщо NASA вдасться здійснити свій план та відправити людей на Марс у 2030-х роках, учасникам місії доведеться долати ще більші виклики. Згідно з планами агенції, місія триватиме понад 900 днів – 210, щоб дістатися до Марса, 496 вони проведуть там, і ще 210 знадобиться, щоб повернутися. Це чимале навантаження для людської психіки. 

"Їм потрібно буде адаптуватися до дуже складного середовища, де вони будуть ізольовані, стикатимуться з важким робочим навантаженням, будуть далеко від друзів і сім’ї, не зможуть дихати свіжим повітрям або навіть їсти свіжу їжу", - розповідає Джиммі Ву, старший біомедичний інженер Translational Research Institute for Space Health (TRISH).

Це може призвести до тривожності або депресії. Крім цього є такі фактори, як мікрогравітація, радіація або вуглекислий газ, котрі також можуть послабити нейроповедінку та продуктивність астронавтів.

Чи здатен організм адаптуватися до викликів космосу

Те, що Скотт Келлі провів у космосі майже рік, дозволило вивчити вплив довготривалих космічних подорожей на здоров’я. Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Circulation, за цей час маса його серця зменшилася приблизно на 27%. Це звучить тривожно, але водночас є віддзеркаленням того, наскільки адаптивним є людське серце, пояснює автор дослідження Бенджамін Левін, професор внутрішньої медицини Південно-Західного медичного центру Техаського університету.

На Землі серцю доводиться качати кров достатньо сильно, щоб рухати її вгору, тоді як сила тяжіння тягне її вниз. Але в умовах невагомості орбіти гравітація більше не є фактором, і серце зменшується до відповідного розміру. За деякий час після повернення на Землю та звільнення з NASA Келлі розповів New York Times, що його тіло відновилося після змін, які він зазнав під час космічної подорожі.

Підписуйтесь на LIGA.Tech в Telegram: головні новини світу технологій

NASA також шукає спосіб попередити проблеми зі здоров'ям екіпажа своїх місій. Для цього агентство співпрацює з Translational Research Institute for Space Health. Разом вони шукають нові технології, які можуть допомогти астронавтам залишатися ментально та фізично здоровими під час перебування в космосі. 

Поведінкові умови прогнозують за допомогою машинного навчання, а потім адаптують можливості "земної" медицини до космічних умов. Серед тих знахідок, які допоможуть зберегти здоров'я, а значить і ефективність астронавтів, - переносний монітор здоров’я, обладнання для покращення сну та навіть лазер для підвищення працездатності.