gemeni

A petrece un an în spațiu nu numai că îți schimbă aspectul, ci și îți transformă genele.

Rezultatele preliminare din Studiul Twin al NASA arată că 7 la sută din genele cosmonautului Scott Kelly nu au revenit la normal după ce s-a întors pe Pământ în urmă cu doi ani.

Studiul urmărește ceea ce sa întâmplat cu Kelly înainte, în timpul și după ce a petrecut aproape un an la Stația Spațială Internațională. În acest scop, s-au făcut comparații ample ale rezultatelor cu fratele său geamăn identic Mark, care a rămas pe Pământ ca obiect de comparație.

Astfel, NASA a descoperit că cei doi gemeni identici de până acum nu mai sunt identici genetic.

Astronautul american Scott Kelly și cosmonautul rus Mikhail Kornienko s-au întors pe Pământ pe 2 martie 2016 după ce au petrecut 340 de zile la bordul Stației Spațiale Internaționale. Aceasta este de două ori mai lungă decât în ​​mod normal.

Șederea lor prelungită a făcut parte din experimentul NASA de a studia efectul păstrării spațiului prelungit asupra fiziologiei umane. Misiunea a fost, de asemenea, un record pentru o lungă ședere pe Stația Spațială Internațională.

Comandantul Kelly este omul care a petrecut cel mai mult timp în spațiu - 520 de zile într-un total de 4 zboruri.

Programul

Studiul geamăn al NASA ajută agenția să înțeleagă ce se întâmplă cu corpul uman dincolo de șederea obișnuită de șase luni pe Stația Spațială Internațională.

Zece grupuri de cercetători caută o varietate de informații despre sănătatea gemenilor Scott și Mark Kelly, inclusiv modul în care viața din afara planetei Pământ poate afecta bacteriile din corpul nostru, oasele noastre și sistemul nostru imunitar.

NASA are deja o idee despre modul în care afectează o ședere de 6 luni în spațiu. Misiunea spațială de un an a lui Kelly este primul pas pe drumul către o misiune planificată de 3 ani pe Marte.

Înainte de aceasta, este necesar să se studieze modurile în care corpul uman se adaptează la greutate, izolare, radiații și stres din călătoriile spațiale lungi.

Modificări detectate

Transformarea a 7% din ADN-ul lui Scott sugerează că există modificări pe termen mai lung ale genelor care sunt asociate cu cel puțin cinci funcții biologice. Noi rezultate preliminare din acest studiu unic au fost dezvăluite de Programul de cercetare umană al NASA în ianuarie.

Pentru a observa schimbările fizice cauzate de spațiul timp, oamenii de știință au studiat metaboliții lui Scott (necesari pentru a susține viața), citokinele (secretate de celulele imune) și proteinele (principalul „motor” din fiecare celulă).

Acest lucru s-a întâmplat înainte, în timpul și după misiunea astronautului. Cercetătorii au aflat că zborul spațial este asociat cu stresul din lipsa de oxigen și o schimbare dramatică a dietei, care afectează expresia genelor.

Chris Mason de la Will Cornell Medical School din New York face parte dintr-una din cele 10 echipe care lucrează la gemeni. Pentru a înțelege mai bine dinamica genelor fiecăruia dintre gemeni, Mason și colegii săi s-au concentrat asupra modificărilor chimice ale ARN-ului lor (acid ribonucleic) și ADN-ului (acidului dezoxiribonucleic). Un studiu al configurației întregului genom a arătat că fiecare dintre gemeni are mutații unice mai mult decât se aștepta în genom - de fapt, aceste mutații au fost sute.

Deși 93 la sută din expresia genetică a lui Scott a revenit la normal după întoarcerea sa pe Pământ, un subset de câteva sute de „gene spațiale” a rămas „supărat”.

Unele dintre aceste mutații, găsite doar în zborul spațial, sunt considerate a fi legate de stresul călătoriei spațiale. Și când genele sunt activate și oprite, poate apărea o schimbare a funcției celulare.

În pregătirea pentru o călătorie pe Marte

Lucrarea lui Mason arată că una dintre cele mai importante modificări ale celulelor lui Scott este hipoxia - sau oxigenarea redusă a țesuturilor, probabil din cauza lipsei de oxigen și a nivelurilor ridicate de dioxid de carbon. Probabil au existat leziuni mitocondriale în celulele lui Scott - „fabricile de energie ale celulelor”.

Echipa lui Mason a găsit, de asemenea, modificări în lungimea telomerilor lui Scott. Acestea sunt capetele cromozomilor săi, care sunt considerați un marker al îmbătrânirii biologice - cu cât o persoană îmbătrânește, cu atât aceste capete devin mai scurte.

În primul rând, a existat o creștere semnificativă a lungimii medii a lui Scott în timp ce se afla în spațiu. Apoi, există o reducere a lungimii lor în primele 48 de ore de la aterizarea pe Pământ, deoarece telomerii s-au stabilizat la aproape același nivel ca înainte de zbor.

Oamenii de știință cred că aceste modificări ale telomerilor, împreună cu deteriorarea ADN-ului și repararea ulterioară a acestuia înregistrate în celulele lui Scott, au fost cauzate de radiații și de aportul limitat de calorii.

Echipa a constatat, de asemenea, modificări ale nivelurilor de colagen (o componentă majoră în cartilaj, tendoane și ligamente), coagularea sângelui și formarea oaselor la Scott. Toate acestea sunt cel mai probabil cauzate de gravitația zero.

Cercetătorii au detectat, de asemenea, activitate imunitară hiperactivă, care se datorează probabil unei schimbări radicale din mediu - și anume spațiului.

Cu toate acestea, studiul nu s-a terminat. Mai multe rezultate din munca celor 10 echipe vor fi publicate anul acesta. Scopul este de a avea suficiente informații despre modul în care spațiul afectează oamenii în timpul sejururilor mai lungi pentru a asigura succesul unei misiuni de 3 ani pe Marte.