Беременность в космосе: изучение стволовых клеток в невесомости может определить, безопасно ли это
AstroNews.ru - 08 Сентября 2022 21:48:13
Это лишь вопрос времени, когда обычные люди окажутся в космосе, участвуя в космическом туризме, либо присоединяясь к колониям далеко от Земли.
Нам необходимо гораздо более глубокое понимание того, как экологические опасности космоса повлияют на биологию наших клеток, тканей, органов и сознания. Для будущих космических колоний нам необходимо знать, можем ли мы размножаться в условиях, отличных от тех, которые существуют на Земле.
Ученые только начинают исследовать то, как микрогравитация может повлиять на активность наших клеток. Эксперименты с эмбриональными стволовыми клетками и модели развития эмбрионов в первые несколько недель в космосе помогут нам определить, реально ли для человека произвести потомство в условиях, отличных от земных.
Способность к размножению в космосе была оценена у нескольких животных, включая насекомых, земноводных, рыб, рептилий, птиц и грызунов. Они обнаружили, что такие организмы, как рыбы, лягушки и гекконы, вполне могут производить оплодотворенные яйца во время космического полета, которые смогут потом развиваться на Земле.
Но картина у млекопитающих более сложная. Например, исследование показало, что репродуктивный цикл мышей нарушается под воздействием микрогравитации. Другое исследование показало, что влияние микрогравитации вызывает негативные неврологические изменения у крыс.
Наши клетки не эволюционировали для работы в таких условиях. Они развивались на Земле в уникальном гравитационном поле. Системы, развившиеся таким образом, чтобы работать идеально в условиях земной гравитации, могут пострадать при изменении ее силы.
Ученые исследовали, подвержены ли влиянию микрогравитации эмбриональные стволовые клетки, которые являются плюрипотентными, и могут развиваться в любые клетки организма. В настоящее время имеются свидетельства того, что, когда стволовые клетки зародышей грызунов подвергаются микрогравитации, их способность превращаться в желаемые типы клеток страдает.
В ходе экспериментов ученые обнаружили, что индуцированные стволовые клетки, которые производят из зрелых клеток наших тел, развиваются быстрее в условиях смоделированной микрогравитации. Две партии этих стволовых клеток в настоящее время находятся на МКС, чтобы проверить, могут ли эти результаты быть воспроизведены в космосе.
Если взрослые стволовые клетки будут развиваться быстрее в космосе, то мы сможем производить их на орбите, так как на Земле трудно культивировать достаточное количество стволовых клеток, которые необходимы для лечения дегенеративных заболеваний.
Помимо обычных клеточных процессов, также неясно, как оплодотворение, выработка гормонов, лактация и само рождение будут затронуты воздействием микрогравитации.
Кратковременное воздействие, вероятно, не окажет слишком большого влияния на наши клетки. Но более длительные воздействия, вероятно, будут иметь эффект.
Ученые предлагают два способа защиты от негативного воздействия микрогравитации: вмешательство на клеточном уровне путем использования лекарств или нанотехнологий, либо вмешательство на экологическом уровне путем имитации гравитации Земли в космических аппаратах или колониях. Обе области исследований находятся на начальной стадии.