Článek
Pobyt ve vesmíru zrychluje stárnutí některých lidských kmenových buněk. Vyplývá to z nejnovější studie, která vyšla ve čtvrtek v časopise Cell Stem Cell. Výzkum částečně financoval také Americký Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA), uvedla stanice CNN.
„Kmenovým buňkám se ve vesmíru snižuje schopnost obnovy a regenerace,“ uvedla hlavní autorka studie Catriona Jamiesonová, ředitelka Sanfordova institutu pro výzkum kmenových buněk na Kalifornské univerzitě v San Diegu. „To je zásadní poznatek pro dlouhodobé vesmírné mise,“ uvedla. Vědci by tak mohli předpovědět, kdo pobyt ve vesmíru zvládne dobře a kdo naopak špatně, jelikož zdraví kmenových buněk souvisí s fungováním imunitního systému.
Výzkum probíhal v rámci čtyř zásobovacích letů SpaceX na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) mezi lety 2021 a 2023. Do speciálně vyvinutých bioreaktorů o velikosti mobilního telefonu vědci umístili kmenové buňky kostní dřeně darované pacienty, kteří podstoupili operaci kyčlí. Na palubě ISS pak buňky sledoval systém umělé inteligence, který v reálném čase zaznamenával jejich stav.
„Buňky se vyčerpaly“
Normálně by měly být kmenové buňky většinu času v klidovém režimu. Na oběžné dráze se ale vlivem mikrogravitace a kosmického záření chovaly jinak. Po dobu 32 až 45 dní ve vesmíru zůstávaly aktivní, rychleji vyčerpávaly energii a začaly vykazovat známky předčasného stárnutí. Kromě toho začaly ztrácet schopnost vytvářet nové, zdravé buňky.
„Buňky se probudily, nedokázaly se vrátit zpět do klidu a vyčerpaly se,“ popsala Jamiesonová. To podle ní znamená, že v takto náročných podmínkách nemusí být schopné vytvořit plnohodnotný imunitní systém.
Dobrou zprávou podle předběžných dat je, že se kmenové buňky astronautů po návratu na Zemi z větší části zotavují. Proces ale trvá zhruba rok.
„Temný genom“
Kromě vyčerpání se ukázalo, že buňky ve vesmíru spouštějí i skryté části DNA. Jedná se o takzvané repetitivní elementy, někdy označované také jako „temný genom“. Jde o pozůstatky starých retrovirů, které dnes tvoří více než polovinu lidské DNA. Jejich aktivace podle vědců spouští „buněčnou krizi“.
„Tyto části DNA se aktivují pod vlivem extrémním stresu. Buňky se cítí přetíženě a rychleji stárnou,“ vysvětlila Jamiesonová. Podobné změny vidí i u pacientů, u kterých se rozvíjí porucha krvetvorby.
Jamiesonová v návaznosti na nové poznatky chystá další experimenty. Chce zkoumat, zda k podobným změnách dochází i u skutečných astronautů během mise, píše server Euronews. Vědci se také zaměří na protiopatření, tedy zejména na potenciální léky, které by mohly stárnutí buněk ve vesmíru potlačit.
Podle Jamiesonové ale výsledky výzkumu nemají význam jen pro astronauty. Stejné typy poškození totiž vykazují i kmenové buňky u pacientů s rakovinou. Nové poznatky tak mohou urychlit vývoj léčby.
Ohlasy z branže
Výsledky studie považují lidé z oboru za přínosné. Podle biologa Aruna Sharmy z Cedars-Sinai Medical Center, který se zabývá kmenovými buňkami, jde o jasný důkaz, že dlouhé pobyty ve vesmíru mohou ohrozit imunitu astronautů. Důsledkem tak mohou být další zdravotní komplikace. Díky výzkumu však mohou odborníci pracovat na řešení.
Podobně to vidí i Luis Villa-Diaz, který působí na katedře biologických věd a bioinženýrství na Oakland University v Michiganu. „Teď o potenciálně negativních účincích víme. To nám dává šanci hledat způsoby, jak tomu předcházet,“ uvedl. Podle něj se takové poznatky promítnou i do léčby pacientů na Zemi.
Ne všichni vědci se ale shodují. Imunoložka Elena Kozlovová ze švédské univerzity upozornila, že její vlastní výzkum s jinými typy kmenových buněk ukázal opačný efekt. Některé geny spojené s růstem v mikrogravitaci naopak posílily. To podle ní naznačuje, že se reakce buněk na prostředí ve vesmíru může lišit.
Riziko dlouhých pobytů ve vesmíru ilustruje i letošní návrat astronautů NASA Barryho „Butche“ Wilmora a Sunity Williamsové. Na oběžné dráze uvízla dvojice na devět měsíců. Po návratu na Zemi si média všimla, že se jejich vzhled změnil. Vypadali starší a byli pohublí. Williamsové navíc zešedivěla. Není však jasné, zda šlo o skutečný efekt stárnutí či jen ve vesmíru neměla možnost vlasy obarvit.
NASA již dříve varovala, že fyzické změny mohou nastat na oběžné dráze velmi rychle. Je známo, že astronauti trpí úbytkem svalové hmoty a řídnutím kostí. Někteří vědci se také obávají, že pobyt ve vesmíru by u nich mohl způsobit neplodnost. NASA proto nyní před misí nabízí zmrazení vajíček a spermií, dodal server The Telegraph.
