Болести от космоса
Абонирайте се за Капитал

Всеки петък икономически анализ и коментар на текущите събития от седмицата.
Съдържанието е организирано в три области, за които Капитал е полезен:

K1 Средата (политическа, макроикономическа регулаторна правна)
K2 Бизнесът (пазари, продукти, конкуренция, мениджмънт)
K3 Моят капитал (лични финанси, свободно време, образование, извън бизнеса).

Абонирайте се за Капитал

Болести от космоса

25 дни след заразяването едва 10% от мишките, заразени с „космическа“ Salmonella, са били живи срещу 40% заразени със "земна"

Болести от космоса

Липсата на гравитация прави някои заболявания по-смъртоносни

Ясен Пекунов
4405 прочитания

25 дни след заразяването едва 10% от мишките, заразени с „космическа“ Salmonella, са били живи срещу 40% заразени със "земна"

© SHUTTERSTOCK


Желанието на човечеството да опознае света, в който живее, достигна своя апогей, когато настоящият американски президент Джордж Буш заговори за изпращането на човешка мисия до Марс. Възможно ли е това обаче? Технически - вероятно да. Но дали човек може да издържи 3-годишна мисия в открития Космос? Вероятно не. Една от причините за това е отсъствието на гравитацията, с която всички ние толкова сме свикнали, че дори не знаем каква роля има за функционирането на живите организми.

Астронавтите обаче научават това по неволя. Още в началото на космическата ера те забелязват, че мускулите им отслабват прогресивно в условия на микрогравитация, и затова днес по време на мисия те отделят по два часа дневно за упражнения със специално конструирани фитнес уреди. Едновременно с мускулите обаче започва и разтваряне на костите (остеопороза) предимно в долната част на тялото. За 3 години астронавтът би могъл да загуби около 50% от костната си маса, което прави мисията "Марс" практически невъзможна. През последните години учените откриват също, че отсъствието на гравитация води до сериозно влошаване на имунната система, породено от дисфункция на Т-левкоцитите, както е при болните от СПИН. Документирани са доста случаи на астронавти, заболели по време на полет. Добър повод да си припомним, че ние всички имаме в телата си купища бактерии, които не ни застрашават с нищо... но на Земята.

Salmonella в околоземна орбита

Какво се случва с една болестотворна бактерия в Космоса? Това се опитват да разберат 41 учени от 13 изследователски центъра, включващи космическите бази на NASA "Джонсън" и "Кенеди". Получените резултати са публикувани в списанието на Американската академия на науките преди броени дни (Proc Nat Acad Sci 2007;104 (41):16299). Експериментите са проведени на борда на совалката "Атлантис" по време на мисията й през септември 2006 г. Обект на изследването е бактерията, причиняваща хранително отравяне, Salmonella typhimurium, за която е имало предварителни данни, че се променя при липса на гравитация. Контролни експерименти са проведени на Земята в космическия център "Кенеди" при аналогични условия (влажност, температура и т.н.) като тези на совалката, с която учените са имали постоянна връзка.

Изследователите проследяват промяната в генната експресия (разчитането на генома и синтезът на протеини), причинена от нулевата гравитация. Астронавтката Хайдемари Стефанишин-Пайпър "вдъхва живот" на бактериите чрез потапяне им в течна среда, годна за живот. 24 часа след началото на експеримента ги замразява, така че по-късно да могат да бъдат измерени количествата и видът на съобщителната РНК в клетките. Така учените откриват, че в сравнение с наземния контрол космическата Salmonella има различна активност на 167 гена, което води до промяна в количествата на 73 протеина. Експерименти с опитни животни показват, че бактерията, развивала се в микрогравитация, е много по-болестотворна от нормалната и три пъти по-често причинява смърт - 25 дни след заразяването едва 10% от мишките, заразени с "космическа" Salmonella, са били живи срещу 40% заразени със "земна". Леталната доза на отгледаната при микрогравитация бактерия също е много по-ниска от нормалната.

Защо?

"Това е въпрос за 64 милиона", коментира ръководителката на екипа д-р Черил Никерсон от щатския университет на Аризона пред Associated Press. Вероятните причини са две. Първо, при отсъствие на гравитация сериозно е намаляло количеството на протеин с име Hfq, който регулира някои РНК и така влияе на прочитането на генома. Така Hfq се оказва и регулатор на болестотворността и следователно интересен обект за изследване и разработка на ваксина за Salmonella, каквато досега няма. От друга страна, учените наблюдават образуване на бактериален биофилм. Биофилмът е явление, при което клетките се слепват и образуват един вид ципа. В нормални условия клетките плуват в разтвор самостоятелно. Липсата на гравитация обаче променя триенето между отделните водни пластове (вискозитета) и предизвиква слепване на отделните бактерии. Д-р Никерсон отбелязва: "Има области в човешкото тяло, където триенето между течните слоеве е много слабо - като например стомашно-чревния тракт, където и се открива салмонелата." Образуването на биофилм също така увеличава устойчивостта на бактериите към антибиотици. Това означава, че веднъж заболял в Космоса, човек трудно ще се излекува от сравнително безопасни болести на Земята. Ето защо преди полет астронавтите имат продължителен карантинен период.


Без паника на борда

"Бактерията усеща промяната в околната среда и се приспособява към нея, променяйки своята генетична активност. Така тя си осигурява оцеляването", коментира д-р Никерсон. Трябва ли NASA и сродните й космически агенции да се притесняват дали микрогравитацията няма да промени микроорганизмите, които всеки човек носи в тялото си, така че да пламне епидемия, причинена от нови свръхболестотворни аналози на познатите ни безопасни и лечими бактерии? Досега това не се е случвало и има само един случай на наистина сериозно заболяване на американски астронавт през 1970 г. по време на мисията Apollo 13, когато сериозен технически проблем принуждава екипажа да се евакуира в лунния модул на космическия кораб, където изследователите изпитват сериозен недостиг на кислород, вода и храна. При тези условия Фред Хайзе развива инфекция на простатата, причинена от иначе безопасна бактерия.

Желанието на човечеството да опознае света, в който живее, достигна своя апогей, когато настоящият американски президент Джордж Буш заговори за изпращането на човешка мисия до Марс. Възможно ли е това обаче? Технически - вероятно да. Но дали човек може да издържи 3-годишна мисия в открития Космос? Вероятно не. Една от причините за това е отсъствието на гравитацията, с която всички ние толкова сме свикнали, че дори не знаем каква роля има за функционирането на живите организми.

Астронавтите обаче научават това по неволя. Още в началото на космическата ера те забелязват, че мускулите им отслабват прогресивно в условия на микрогравитация, и затова днес по време на мисия те отделят по два часа дневно за упражнения със специално конструирани фитнес уреди. Едновременно с мускулите обаче започва и разтваряне на костите (остеопороза) предимно в долната част на тялото. За 3 години астронавтът би могъл да загуби около 50% от костната си маса, което прави мисията "Марс" практически невъзможна. През последните години учените откриват също, че отсъствието на гравитация води до сериозно влошаване на имунната система, породено от дисфункция на Т-левкоцитите, както е при болните от СПИН. Документирани са доста случаи на астронавти, заболели по време на полет. Добър повод да си припомним, че ние всички имаме в телата си купища бактерии, които не ни застрашават с нищо... но на Земята.


Благодарим ви, че четете Капитал!

Вие използвате поверителен режим на интернет браузъра си. За да прочетете статията, трябва да влезете в профила си.
Влезте в профила си
Всеки потребител може да чете до 10 статии месечно без да има абонамент за Капитал.
Вижте абонаментните планове

13 коментара
  • 1
    Avatar :-|
    k

    Във всички филми пътуванията стават при изкуствена гравитация, къв е проблема не виждам

  • 2
    Avatar :-|
    аз

    Че гледаш много филми...

  • 3
    Avatar :-|
    Ясен Пекунов

    Драги к,


    Гравитацията е функция от масата. За да има един кораб гравитация равна на земната, той трябва да тежи колкото планетата.

    Разбира се има разни Стар Трек идеи за въртящи се модули и други подобни, но тези решения ще искат огромна енергия, което е проблем.

    Ето защо NASA проверяват друго: заместване на гравитационния ефект с микровибрации. Предварителни изследвания показват, че свръхслаби вибрации повишават адаптивността на тялото в микрогравитация. Фактът, че вибрациите са много финни, означава и че се иска малко енергия.



    Всичко добро!
    Я. Пекунов

    П.С. Интересно е и че промяната на болестворността на бактериите, летели в космоса, е обратим процес. Веднъж завърнати на земята, те си стават пак "нормални".

  • 4
    Avatar :-|
    Харалампи

    Какво значение има това откритие за живота на земляните?

    Струва ми се, че в тази публикация една малка контрола липсва. Знае се, че високо в орбита нивото на йонизиращи лъчения е значително по-високо от това на повърността на Земята. Геномът на бактериите е много чувствителен на високочестотни електромагнитни вълни. Защо пък повишената патогенност да не е вследствие на адаптационния отговор на микроорганизмите към състояние на радиационен стрес? Освен това тези бактерии ще са натрупали повече мутации от нормалните си събратия и все ще се пръкне някой по-контагиозен и по-зловреден вариант.

    Х. от П.

  • 5
    Avatar :-|
    Я. Пекунов

    Cher monsieur Х.,

    Според мен влиянието на космическия радиационен фон не влияе на експеримента, защото последният е проведен зад стените на совалката. През плътна стена, както несъмнено знаете, няма да премине лъчение, което да взаимодейства с материята на молекулярно ниво.

    Също така, поставянето на бактерии в условия на микрогравитация на земята (симулатор) дава подобен резултат. Подобни изследвания бяха реферирани в статията.

    Прочетете статията, интересна е.



    Поздрави,
    Я. П.

  • 6
    Avatar :-|
    Ioanica

    Не е точно по-темата но:
    "Това е въпрос за 64 милиона"-Според мен е казал 64хил.,защото такъв е изразът,но на преводача му се е видяло малко. В техните тв игри финалният въпрос е давал 64хил, а не както при нас 100. Така,че това е най-трудният.

  • 7
    Avatar :-|
    Ясен Пекунов

    Уважаема Йоаника,

    Д-р Черил Никерсон вероятно нарочно казва 64 млн в интервю за Аssociated Рress: "That's the 64 million dollar question," Nickerson said. "We do not know with 100 percent certainty what the mechanism is of space flight that's inducing these changes."

    http://ap.google.com/article/ALeqM5iBGFhM9fq1mwW4jf4oNkMb7zAjeQ



    Бъдете здрава!
    Я. П.

  • 8
    Avatar :-|
    Харалампи

    Драги Я.П.,

    Багодаря Ви за коментарът към моята небрежна спекулация. Наистина трябва да прочета внимателно публикацията!

    Совалките или космическите станции не са напълно изолирани от космическите лъчи. Прочетете тази обзорна статия:

    Risk factors, health risks, and risk management for aircraft personnel and frequent flyers.
    J Toxicol Environ Health B Crit Rev. 2007 Apr-May;10(3):223-34.

    Поздрави

    Х. от П.

  • 9
    Avatar :-P
    Йоаница!!!

    В такъв случай искрено се извинявам за коментара.
    Все пак,за да покажа, че съм имал собствена не толкова погрешна логика зад него:

    http://en.wikipedia.org/wiki/The_64%2C000_Dollar_Question#A_.2464.2C000_icon

    "And it was not because people continue to use "that's the $64,000 question" as a part of the language."

  • 10
    Avatar :-|
    Ясен Пекунов

    @ #8
    Драги Х.,

    Благодаря, ще погледна. Темата е несъмнено интересна. Напомням, че времетраенето на експеримента за Salmonella gene expression patterning е 24h. Не вярвам за толкова време електромъгнитно лъчение да може да предизвика толкова сериозен ефект върху mRNA. Обаче тук и аз спекулирам - никога не съм се запознавал задълбочено с взаимодействия на EM rays с ДНК..


    @#9
    Мила Йоаница,


    Извинете за грешката в изписване на името Ви!

    Коментарът бе съвсем на място, логичен и образователен. Не знаех за този израз досега, нито разбирах играта на думи в изказването на д-р Никерсон. Допускам, че мнозина читатели също не биха го разбрали без Вашата намеса.

    Всичко е добре, когато свършва добре:)



    Бъдете здрави и двамата!
    Ясен


Нов коментар

За да публикувате коментари,
трябва да сте регистриран потребител.


Вход

Още от Капитал

С използването на сайта вие приемате, че използваме „бисквитки" за подобряване на преживяването, персонализиране на съдържанието и рекламите, и анализиране на трафика. Вижте нашата политика за бисквитките и декларацията за поверителност.