Исследования позволяют по-новому взглянуть на последствия длительного космического полета
Историческое исследование NASA Twins Study исследовало идентичных близнецов-астронавтов Скотта и Марка Келли и предоставило новую информацию о влиянии на здоровье пребывания в космосе.
Профессор Университета штата Колорадо Сьюзан Бейли была одной из более чем 80 ученых из 12 университетов, которые проводили исследования в рамках эксперимента с учебниками; Марк оставался на Земле, в то время как Скотт вращался высоко над ней почти год. Эти масштабные усилия координировались программой НАСА по исследованиям человека.
Бейли продолжила свои исследования НАСА и теперь вместе с более чем 200 исследователями из десятков академических, правительственных, аэрокосмических и промышленных групп опубликовала пакет из 30 научных статей в пяти журналах Cell Press 25 ноября.
Джаред Лакстон, который недавно получил свой докторская степень в области клеточной и молекулярной биологии в CSU, является первым автором двух исследований. Сейчас он работает специалистом по анализу данных в Министерстве сельского хозяйства США в Форт-Коллинзе.
Исследование - включая всеобъемлющий документ, в котором рассказывается о том, что исследователи узнали о фундаментальных особенностях космического полета, - представляет собой самый большой набор исследований космической биологии и астронавтов эффекты для здоровья когда-либо произведенные данные.
Для Бейли это также веха, ознаменовавшая многолетнюю работу с НАСА, в том числе ее ведущую роль в фундаментальных исследованиях излучения и честь быть выбранным в качестве исследователя для исследования близнецов и параллельных исследовательских проектов с участием астронавтов. За это время несколько аспирантов в ее лаборатории получили докторские степени под ее наставничеством.
«Теперь у нас есть фундамент, на который мы можем опираться - вещи, которые, как мы знаем, нужно искать в будущих космонавтах, в том числе Изменение длины теломер Длины и реакции на повреждение ДНК», - сказал Бейли. «В дальнейшем наша цель - получить лучшее представление о лежащих в основе механизмах, о том, что происходит во время длительного космического полета в человеческом теле и о том, как это меняется у разных людей. Не все реагируют одинаково. Это было одним из положительных моментов о том, чтобы в этих исследованиях участвовала большая группа астронавтов ".
Изучение концов хромосом с точки зрения старения
Бейли - эксперт по теломерам и радиационным повреждениям ДНК, областям исследований, которые вызывали большой интерес во всем мире, когда Исследование близнецов был опубликован. В этом исследовании она и ее команда обнаружили, что теломеры Скотта в его лейкоциты стал длиннее в космосе, а затем вернулся к почти нормальной длине после возвращения на Землю.
Теломеры - это защитные «колпачки» на концах хромосом, которые с возрастом укорачиваются. Значительные изменения длины теломер могут означать, что человек подвержен риску ускоренного старения или заболеваний, которые возникают вместе с возрастом, например, сердечно-сосудистых заболеваний и рака.
В последнем исследовании Бейли, Лакстон, старший научный сотрудник Линн Тейлор и команда изучали группу из 10 не связанных между собой астронавтов, в том числе выпускника CSU доктора Кьелла Линдгрена, сравнивая результаты с данными близнецов Келли. У исследователей не было доступа к образцам крови и другим образцам в полете для всех членов экипажа, но Бейли сказал, что у них были образцы крови до и после космического полета для всех.
В исследованиях участвовали астронавты, которые провели около шести месяцев на Международной космической станции на низкой околоземной орбите, защищенной от некоторого космического излучения. Несмотря на защиту, ученые обнаружили доказательства повреждения ДНК, которые могут указывать на потенциальные последствия для здоровья.
Новое открытие окислительного стресса
Среди новых результатов исследовательская группа обнаружила, что хронический окислительный стресс во время космического полета способствует наблюдаемому ими удлинению теломер. Они также обнаружили, что у астронавтов в целом после космического полета теломеры короче, чем раньше. Команда также наблюдала индивидуальные различия в ответах.
Чтобы получить больше информации об этих открытиях, команда Бейли также изучила альпинистов-близнецов, которые поднялись на гору. Эверест, экстремальная среда на Земле. Близнецы, не лазавшие по горам, остались на более низкой высоте, в том числе в Боулдере, штат Колорадо. Примечательно, что команда обнаружила аналогичные доказательства окислительного стресса и изменений длины теломер у альпинистов.
Кристофер Мейсон, доцент Weill Cornell Medicine и соавтор Бейли, провел анализ экспрессии генов на Mt. Альпинисты на Эверест. Он обнаружил доказательства независимого от теломеразы, основанного на рекомбинации пути поддержания длины теломер, который, как известно, приводит к более длинным теломерам.
Бейли сказал, что когда возникает хронический окислительный стресс, он повреждает теломеры.
«Нормальные клетки крови умирают и пытаются выжить», - сказала она. «Они приспосабливаются к своей новой среде. Некоторые клетки активируют альтернативный путь, чтобы поддерживать работу своих теломер. Это похоже на то, что происходит с некоторыми опухолями. Некоторые клетки возникают в результате этого процесса. Мы думаем, что это то, что мы видим во время космический полет ".
Лакстон сказал, что описанный выше механизм, известный как альтернативное удлинение теломер, или ALT, был неожиданным открытием.
«Обычно это наблюдается при раке или развивающихся эмбрионах», - сказал он.
Позаботьтесь о своих теломерах
Подобно выводам исследования близнецов, Бейли сказал, что новые результаты будут иметь значение для будущих космических путешественников, которые создадут базу на Луне или отправятся на Марс, или даже в качестве космического туриста. Долгосрочные исследовательские миссии потребуют увеличения времени и расстояния за пределами защиты Земли.
Хотя более длинные теломеры в космосе могут показаться хорошей вещью, возможно, даже «фонтаном молодости», ученый сказала, что подозревает несколько иной конец истории.
«Увеличенная продолжительность жизни или бессмертие клеток, пострадавших от Space Радиационных повреждений ДНК, таких как хромосомные инверсии, - это рецепт повышенного риска рака», - сказала она.
Бейли сказала, что она и команда наблюдали повышенную частоту инверсий у всех членов экипажа во время и после космического полета.
«Теломеры действительно отражают наш образ жизни - будь то на планете или за ее пределами», - сказал Бейли. «Наш выбор действительно влияет на то, насколько быстро и насколько хорошо мы стареем. Важно заботиться о своих теломерах».
Похожие новости
Историческое исследование NASA Twins Study исследовало идентичных близнецов-астронавтов Скотта и Марка Келли и предоставило новую информацию о влиянии на здоровье пребывания в космосе.
Профессор Университета штата Колорадо Сьюзан Бейли была одной из более чем 80 ученых из 12 университетов, которые проводили исследования в рамках эксперимента с учебниками; Марк оставался на Земле, в то время как Скотт вращался высоко над ней почти год. Эти масштабные усилия координировались программой НАСА по исследованиям человека.
Бейли продолжила свои исследования НАСА и теперь вместе с более чем 200 исследователями из десятков академических, правительственных, аэрокосмических и промышленных групп опубликовала пакет из 30 научных статей в пяти журналах Cell Press 25 ноября.
Джаред Лакстон, который недавно получил свой докторская степень в области клеточной и молекулярной биологии в CSU, является первым автором двух исследований. Сейчас он работает специалистом по анализу данных в Министерстве сельского хозяйства США в Форт-Коллинзе.
Исследование - включая всеобъемлющий документ, в котором рассказывается о том, что исследователи узнали о фундаментальных особенностях космического полета, - представляет собой самый большой набор исследований космической биологии и астронавтов эффекты для здоровья когда-либо произведенные данные.
Для Бейли это также веха, ознаменовавшая многолетнюю работу с НАСА, в том числе ее ведущую роль в фундаментальных исследованиях излучения и честь быть выбранным в качестве исследователя для исследования близнецов и параллельных исследовательских проектов с участием астронавтов. За это время несколько аспирантов в ее лаборатории получили докторские степени под ее наставничеством.
«Теперь у нас есть фундамент, на который мы можем опираться - вещи, которые, как мы знаем, нужно искать в будущих космонавтах, в том числе Изменение длины теломер Длины и реакции на повреждение ДНК», - сказал Бейли. «В дальнейшем наша цель - получить лучшее представление о лежащих в основе механизмах, о том, что происходит во время длительного космического полета в человеческом теле и о том, как это меняется у разных людей. Не все реагируют одинаково. Это было одним из положительных моментов о том, чтобы в этих исследованиях участвовала большая группа астронавтов ".
Изучение концов хромосом с точки зрения старения
Бейли - эксперт по теломерам и радиационным повреждениям ДНК, областям исследований, которые вызывали большой интерес во всем мире, когда Исследование близнецов был опубликован. В этом исследовании она и ее команда обнаружили, что теломеры Скотта в его лейкоциты стал длиннее в космосе, а затем вернулся к почти нормальной длине после возвращения на Землю.
Теломеры - это защитные «колпачки» на концах хромосом, которые с возрастом укорачиваются. Значительные изменения длины теломер могут означать, что человек подвержен риску ускоренного старения или заболеваний, которые возникают вместе с возрастом, например, сердечно-сосудистых заболеваний и рака.
В последнем исследовании Бейли, Лакстон, старший научный сотрудник Линн Тейлор и команда изучали группу из 10 не связанных между собой астронавтов, в том числе выпускника CSU доктора Кьелла Линдгрена, сравнивая результаты с данными близнецов Келли. У исследователей не было доступа к образцам крови и другим образцам в полете для всех членов экипажа, но Бейли сказал, что у них были образцы крови до и после космического полета для всех.
В исследованиях участвовали астронавты, которые провели около шести месяцев на Международной космической станции на низкой околоземной орбите, защищенной от некоторого космического излучения. Несмотря на защиту, ученые обнаружили доказательства повреждения ДНК, которые могут указывать на потенциальные последствия для здоровья.
Новое открытие окислительного стресса
Среди новых результатов исследовательская группа обнаружила, что хронический окислительный стресс во время космического полета способствует наблюдаемому ими удлинению теломер. Они также обнаружили, что у астронавтов в целом после космического полета теломеры короче, чем раньше. Команда также наблюдала индивидуальные различия в ответах.
Чтобы получить больше информации об этих открытиях, команда Бейли также изучила альпинистов-близнецов, которые поднялись на гору. Эверест, экстремальная среда на Земле. Близнецы, не лазавшие по горам, остались на более низкой высоте, в том числе в Боулдере, штат Колорадо. Примечательно, что команда обнаружила аналогичные доказательства окислительного стресса и изменений длины теломер у альпинистов.
Кристофер Мейсон, доцент Weill Cornell Medicine и соавтор Бейли, провел анализ экспрессии генов на Mt. Альпинисты на Эверест. Он обнаружил доказательства независимого от теломеразы, основанного на рекомбинации пути поддержания длины теломер, который, как известно, приводит к более длинным теломерам.
Бейли сказал, что когда возникает хронический окислительный стресс, он повреждает теломеры.
«Нормальные клетки крови умирают и пытаются выжить», - сказала она. «Они приспосабливаются к своей новой среде. Некоторые клетки активируют альтернативный путь, чтобы поддерживать работу своих теломер. Это похоже на то, что происходит с некоторыми опухолями. Некоторые клетки возникают в результате этого процесса. Мы думаем, что это то, что мы видим во время космический полет ".
Лакстон сказал, что описанный выше механизм, известный как альтернативное удлинение теломер, или ALT, был неожиданным открытием.
«Обычно это наблюдается при раке или развивающихся эмбрионах», - сказал он.
Позаботьтесь о своих теломерах
Подобно выводам исследования близнецов, Бейли сказал, что новые результаты будут иметь значение для будущих космических путешественников, которые создадут базу на Луне или отправятся на Марс, или даже в качестве космического туриста. Долгосрочные исследовательские миссии потребуют увеличения времени и расстояния за пределами защиты Земли.
Хотя более длинные теломеры в космосе могут показаться хорошей вещью, возможно, даже «фонтаном молодости», ученый сказала, что подозревает несколько иной конец истории.
«Увеличенная продолжительность жизни или бессмертие клеток, пострадавших от Space Радиационных повреждений ДНК, таких как хромосомные инверсии, - это рецепт повышенного риска рака», - сказала она.
Бейли сказала, что она и команда наблюдали повышенную частоту инверсий у всех членов экипажа во время и после космического полета.
«Теломеры действительно отражают наш образ жизни - будь то на планете или за ее пределами», - сказал Бейли. «Наш выбор действительно влияет на то, насколько быстро и насколько хорошо мы стареем. Важно заботиться о своих теломерах».
Марсоход НАСА Perseverance находится на полпути к Марсу
Все о космосе
Данные Юноны указывают на то, что «спрайты» или «эльфы» резвятся в атмосфере Юпитера
Все о космосе
Геологи моделируют почвенные условия, чтобы помочь выращивать растения на Марсе
Все о космосе
Изображение: Космические эндотелиальные клетки человека
Все о космосе
Метеорит «Огненный шар» содержит нетронутые внеземные органические соединения
Все о космосе
Вода на Луне: исследования раскрывают ее тип и изобилие, что расширяет планы исследований
Все о космосе
Луна богаче водой, чем когда-то думали
Все о космосе
НАСА начнет деликатную укладку образцов астероида OSIRIS-REx
Все о космосе
Tupperware стреляет по звездам с помощью устройства, предназначенного для выращивания овощей в космосе
Все о космосе
SpaceX начинает развертывание Интернета Starlink, надеясь, что это профинансирует полеты на Марс
Все о космосе
| « Июнь 2023 » | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||
| 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
| 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | ||