Microgravitația și radiațiile slăbesc nu numai mușchii și oasele. Un experiment realizat la Stația Spațială Internațională a arătat că călătoriile spațiale modifică ARN-ul din celule, ceea ce reprezintă o schimbare profundă și ajută la explicarea motivului pentru care spațiul accelerează procesele asociate cu diferite boli.
Cuprins
De câțiva ani se vorbește despre modul în care viața în spațiu afectează organismul uman: pierderea masei musculare, slăbirea oaselor, modificări ale vederii și tulburări de somn. Noutatea constă în faptul că începem să înțelegem de unde începe totul: din interiorul celulelor.
Un studiu realizat la Stația Spațială Internațională a identificat modificări specifice în ARN-ul celulelor umane expuse la microgravitație și radiații cosmice. Nu este vorba de efecte superficiale sau temporare, ci de modificări moleculare asociate cu boli cunoscute, pe care astronauții le experimentează după misiuni de lungă durată.
Cu alte cuvinte: spațiul ne schimbă nu doar în exterior . El rescrie o parte din limbajul intern al celulelor noastre.
Cultivarea celulelor umane în afara Pământului
Cercetarea, condusă de Spitalul și Centrul de Cercetare Specializat Regele Faisal, s-a bazat pe un experiment simplu, dar puternic: cultivarea celulelor umane direct în orbită și observarea a ceea ce se întâmplă.
Oamenii de știință au lucrat cu 16 probe de celule mieloide din linia THP-1, utilizată pe scară largă în imunologie datorită capacității sale de a se adapta la diferite condiții de mediu. Aceste celule au fost cultivate pe stația spațială în timpul zborului, apoi au fost comparate cu probe identice păstrate pe Pământ.
Scopul era de a identifica modificările în ARN — o moleculă care acționează ca intermediar între ADN și proteine și reflectă foarte rapid reacția celulei la stres.
ARN-ul ca dovadă a unei leziuni invizibile
Analizând datele de secvențiere, cercetătorii au descoperit o regulă clară . Celulele cultivate în spațiu au prezentat modificări în expresia genelor asociate cu boli ale rinichilor, mușchilor, sistemului nervos, organelor senzoriale și inimii.
Nu este o coincidență. Tocmai aceste sisteme ale organismului sunt cele mai expuse la impactul misiunilor spațiale de lungă durată ale astronauților.
Mai mult, modificările nu au fost întâmplătoare. Folosind metode de învățare automată, echipa a reușit să coreleze aceste modificări ale ARN-ului cu procesele metabolice și de semnalizare asociate cu vederea, mișcarea și ritmurile de somn — cu alte cuvinte, cu simptomele deja cunoscute din experiența umană în zborurile spațiale.
Microgravitație, radiații și stres celular
De ce se întâmplă acest lucru? În spațiu se combină doi factori care au un efect deosebit de dăunător asupra biologiei terestre . Pe de o parte, microgravitația modifică percepția celulelor asupra forțelor fizice de bază. Pe de altă parte, radiația ionizantă este mult mai intensă în afara stratului protector al atmosferei terestre și a câmpului magnetic.
Împreună, aceste condiții creează un stres constant, care obligă celulele să se adapteze. Această adaptare este înregistrată în ARN, ca un jurnal molecular al vieții în orbită.
Cercetarea subliniază că aceste modificări sunt legate, cel puțin din punct de vedere calculativ, de boli ale căror simptome sunt similare cu cele observate la astronauți și a căror gravitate depinde de durata misiunii.
Spațiul ca accelerator biologic
În afară de acest risc, la baza acestei lucrări se află o idee interesantă. Autorii presupun că mediul spațial poate servi ca model accelerat pentru studierea bolilor umane.
Dacă în decursul a câteva săptămâni sau luni de zbor vor avea loc modificări moleculare, a căror manifestare pe Pământ ar dura ani de zile, spațiul poate deveni un laborator extrem pentru studierea mecanismelor bolilor și testarea potențialelor medicamente.
Nu pentru că vrem să ne îmbolnăvim în orbită, ci pentru că înțelegerea acestor procese de mare viteză ne poate ajuta să le prevenim mai bine aici, pe Pământ.
Reflecțiile asupra misiunilor de lungă durată implică reflecții asupra proceselor biologice profunde.
Acest tip de cercetare capătă o importanță deosebită într-o perioadă în care se vorbește din ce în ce mai des despre misiuni pe termen lung pe Lună sau pe Marte. O călătorie de câțiva ani în afara Pământului nu este doar o provocare tehnologică, ci și una biologică.
Înainte de a trimite oameni să trăiască departe de casă, trebuie să înțelegem cum reacționează organismul uman la cel mai basic nivel. Ce se schimbă. Ce nu mai funcționează. Și ce poate fi protejat.
Cercetarea nu oferă soluții imediate, dar oferă ceva fundamental: o privire directă asupra locului în care încep problemele. În ARN-ul celulelor noastre, atunci când părăsesc planeta care a fost martora evoluției lor.
