Спящие лемуры могут быть ключом к криогенному сну во время космических путешествий человека

Научная фантастика становится реальностью. С планами человечества до вернуться на Луну в этом десятилетии и дальнейшие планы поехать на Марс в следующем, нам нужно выяснить, как сохранить здоровье космонавтов для этих многолетних миссий. Одно из решений, долгое время отстаиваемое научной фантастикой, - это приостановленная анимация или помещение людей в сон, похожий на спячку, на время путешествия.

Мы можем обратиться к природе за советом и потенциальным решением этой проблемы.

Там холодно и темно

Космос неумолим. В этой ледяной пустоте тьмы нет кислорода, нет силы тяжести и нет защиты от постоянного ливня космического излучения. У людей есть возникла под действием постоянного гравитационного притяжения - итак, когда вы помещаете людей в пространство , с их телами происходят странные и опасные вещи.

Однако ученые и инженеры, работающие с астронавтами на Международной космической станции, внедрили инновации и продолжают решать эти проблемы. Например, мы знаем, что космический полет приводит к потеря плотности мышц и костей , так как наши кости и мышцы не должны работать против силы тяжести, чтобы двигаться.

Но мы до сих пор не знаем, как решать другие медицинские проблемы, связанные с космосом, в том числе нарушения иммунной системы , проблемы со зрением и обстрел из опасное космическое излучение .

Эти физиологические проблемы сочетаются с технологическими трудностями отправки нескольких людей в эти длительные миссии, где они сталкиваются с логистическими сложностями, связанными с упаковкой и распределением достаточного количества продуктов и припасов, а также с социальными проблемами, связанными с крайней изоляцией в глубоком космосе.

Ставим тело на паузу

Приостановленная анимация и биостаз может вызвать научная фантастика изображения людей в капсулах для сна. Если бы мы могли поместить людей в состояние анабиоза, сильно замедляя или даже полностью останавливая метаболическую активность, мы могли бы облегчить проблемы, связанные с космическими путешествиями: время, проблемы со здоровьем, размер космического корабля и распределение запасов.

Но как мы можем безопасно облегчить людям гибернация а затем вернуть их, когда придет время, без риска потери мышц и костей, чтобы назвать несколько проблем? Это вопросы, которые ошибка Министерство обороны США и другие космические агентстваактивно изучаю.

Животные, которые проводят зиму в состоянии анабиоза - спячки, - не испытывают значительного истощения мышц и костей. Их наличие и возможность обратимого отключения биологические процессы кажущиеся необходимыми для жизни вполне могут стать ключом к созданию условий, необходимых для стратегии человеческой гибернации, которая могла бы проложить нам путь к выживанию в длительных межзвездных путешествиях к далеким звездам.

Фактически, использование биостаза уже было предложено для транспортировка большого количества путешественников на Марс , где члены экипажа будут поддерживаться специально разработанными жидкостями для полного питания во время «сна».

Модельные животные?

Как мы переводим гибернацию животных в гибернацию человека? Недавняя работа открыла такую ​​способность у животных, которые эволюционно схожи с людьми: спящие приматы . Уникальность этих приматов заключается в том, что они могут впадать в состояние гибернации, когда ресурсы ограничены, а температура становится низкой, и при этом они делают это без значительного снижения температуры тела.

Одной из движущих сил этой исключительной способности являются микроРНК - короткие фрагменты РНК, которые действуют как глушители молекулярных генов. МикроРНК могут регулировать экспрессию генов без изменения самого генетического кода. Изучая стратегию использования микроРНК, которую используют эти животные, мы можем использовать этот генетический переключатель включения /выключения для быстрых, обратимых изменений, которые могут способствовать гибернации у людей.

Наша работа с лемурами серых мышей (Microcebus murinus) показывает, как микроРНК контролируют, какие биологические процессы остаются на для защиты животного, а какие отключены для экономии энергии. Было обнаружено, что некоторые из этих микроРНК борются с истощением мышц во время гибернации. Другие роли, похоже, включают предотвращение гибель клеток , замедление или остановка ненужного роста клеток и переключение запасов топлива с быстро потребляемых сахаров на более медленно сжигаемые жиры.

Хотя микроРНК являются многообещающим направлением исследований, они представляют собой лишь часть головоломки. Наша лаборатория также изучает другие аспекты того, как приматы впадают в спячку, например, как эти лемуры защищают свои клетки от стресса , контролировать глобальные уровни генов а как они хранят достаточно энергии, чтобы выжить в спячке .

В нашей лаборатории также рассматривается, как микроРНК помогают животным пережить другие экстремальные экологические стрессы включая замерзание, недостаток кислорода и жаркий сухой климат. Нет стресса более экстремального, чем космический вакуум, и мы надеемся, что наши исследования внесут вклад в новые вмешательства на основе РНК, которые привлекают внимание и становятся жизнеспособными человек терапия.

Космос находится в пределах досягаемости, и изучение того, что уже есть на Земле, поможет нам туда добраться.

Источник

Назад

Admin

Все о космосе

Похожие новости

Плодовые мушки открывают новые возможности для понимания воздействия космических путешествий на сердце

Исследователи смоделировали источник извержения на спутнике Юпитера Европе

Лед на комете, которому 45 миллиарда лет, «более пушистый, чем пена для капучино»

Краудсорсинг «Странные лучи» в социальных сетях проливает свет на освещение черной дыры

Вода на Луне: исследования раскрывают ее тип и изобилие, что расширяет планы исследований

Имя:*

E-Mail:

Отправить