Новаторское исследование, проведенное учеными Каролинского института (Швеция), пролило свет на влияние невесомости на иммунную систему, в частности на Т-клетки. Результаты исследования, опубликованные в журнале Science Advances, позволяют понять, почему Т-клетки космонавтов становятся менее активными и менее эффективными в борьбе с инфекциями во время космических полетов.
Борьба иммунной системы в космосе
По мере приближения к реальности полетов человека на Луну и Марс важно понимать риски для здоровья, связанные с космическими путешествиями. Одним из важных вопросов является влияние невесомости на иммунную систему, поскольку у космонавтов часто наблюдаются изменения, сохраняющиеся и после возвращения на Землю. В результате иммунодефицита они становятся более восприимчивыми к инфекциям и реактивации дремлющих в организме вирусов.
Чтобы решить эту проблему, сотрудники Каролинского института отправились в путешествие, чтобы выяснить, как невесомость влияет на Т-клетки, жизненно важный компонент иммунной системы. "Если мы хотим, чтобы астронавты совершали безопасные космические полеты, мы должны понять, как влияет невесомость на их иммунную систему, и найти способы противостоять любым вредным изменениям", - объясняет Лиза Вестерберг, ведущий научный сотрудник отдела микробиологии, опухолевой и клеточной биологии.
Имитация невесомости с помощью сухого погружения
В поисках ответов на вопросы исследователи использовали метод, называемый сухой иммерсией, для имитации невесомости в космосе. Участники эксперимента находились в специально изготовленной водяной кровати, которая заставляет организм воспринимать невесомость. Образцы крови были взяты у восьми здоровых людей до начала эксперимента, на 7, 14 и 21 день симуляции и через 7 дней после ее окончания.
Влияние невесомости на Т-клетки
Исследование выявило значительные изменения в экспрессии генов Т-клеток после 7 и 14 дней симуляции невесомости. Клетки стали более незрелыми по своей генетической программе и напоминали "наивные" Т-клетки, которые еще не сталкивались с нарушителями. Это изменение позволяет предположить, что для активации клеток может потребоваться больше времени, что сделает их менее эффективными в борьбе с опухолевыми клетками и инфекциями.
Карлос Галлардо Додд, аспирант, участвовавший в исследовании, подчеркивает потенциальное значение этих результатов: "Наши результаты могут проложить путь к созданию новых методов лечения, которые позволят обратить вспять эти изменения в генетической программе иммунных клеток". Исследователи также обнаружили, что через 21 день Т-клетки адаптировали экспрессию своих генов к невесомости, практически вернувшись к нормальному состоянию. Однако через семь дней после окончания эксперимента некоторые изменения вновь проявились.
Будущие исследования
Основываясь на этих новаторских результатах, ученые планируют провести дальнейшие исследования с использованием ракеты-зонда космического центра Esrange в Кируне (Швеция). Эта платформа позволит изучить, как ведут себя Т-клетки в условиях невесомости и как это влияет на их функции.
Исследование проводилось в тесном сотрудничестве с исследовательской группой Клаудии Куттер из Каролинского института/SciLifeLab, а также с коллегами из ИБМП в Москве и Нью-Йоркского университета в Абу-Даби.
