Koją pakišo natūralus veiksnys
Mokslininkai nustatė veiksnį, kuris užkirs kelią pirmojo pilotuojamo skrydžio į Marsą įgyvendinimui su dabartiniu medicinos lygiu. Eksperimentai su pelėmis ir astronautais parodė, kad be specialių priemonių žmogaus inkstai neatlaikys ilgalaikio skrydžio į Marsą ir atgal, teigiama žurnale „Nature Communications“ paskelbtame tyrime.[1]
Jau šiame dešimtmetyje žmonija planuoja atlikti pilotuojamus skrydžius į gilų kosmosą – viskas turėtų prasidėti nuo amerikiečių Mėnulio tyrinėjimui skirto programos „Artemis“, po kurios bus išsamiai parengtos galimų skrydžių į Marsą detalės. Mokslininkai jau seniai tiria įvairius medicininius ilgalaikio kosminio skrydžio aspektus, kurie gali apsunkinti ar padaryti neįmanomomis ekspedicijas net į mums artimiausią planetą. Tai yra radiacinės saugos, mitybos, psichologinio suderinamumo, ilgalaikio nesvarumo poveikio ir kitų veiksnių klausimai.
Visų rūšių eksperimentai, atskleidžiantys kosminių veiksnių poveikį žmogaus organizmui, buvo atlikti iškart po kosmoso amžiaus pradžios. Tačiau netoli Žemės esantys įgulos skrydžiai vykdomi žemose orbitose, kur įgula yra apsaugota nuo saulės ir galaktikos kosminės spinduliuotės Žemės magnetosferoje. Todėl pirmieji tyrimai už magnetosferos ribų tapo įmanomi tik 1969 m. – Amerikos mėnulio astronautų stebėjimai atskleidė kaulų masės sumažėjimą, širdies raumens ir regėjimo aštrumo susilpnėjimą, taip pat inkstų akmenų susidarymą.
Inkstams – ypatingas mokslininikų dėmesys
Londono universiteto kolegijos mokslininkai pirmą kartą ištyrė visą kosmoso sąlygų poveikį inkstui – žmogaus organui, kuris yra ypač pažeidžiamas kosminės spinduliuotės ir nesvarumo poveikiui.
Norėdami suprasti, kaip kosmosas veikia inkstų funkciją ilgalaikio skrydžio metu, mokslininkai išanalizavo 20 atskirų kohortinių tyrimų, kurių dauguma buvo atlikti kosminėse stotyse, rezultatus. Jie buvo atlikti tiek ilgalaikių ekspedicijų kosmonautams, tiek pelėms ir žiurkėms.
Yra žinoma, kad metai, praleisti kosminėje stotyje, įgulai „padovanoja“ tokią radiacijos dozę, kuri 50 proc. viršiją saugią branduolinės pramonės darbuotojams numatytą, dozę. Be to, septyniuose atskiruose eksperimentuose graužikai buvo veikiami dirbtinės spinduliuotės, kuri imitavo kosminę spinduliuotę už Žemės magnetosferos ribų per 1,5 ir 2,5 metų truksiančią ekspediciją į Marsą. Buvo išanalizuoti duomenys iš „Inspiration 4“ ekspedicijos, kurią organizavo „SpaxeX“ jai priklausančiu erdvėlaiviu „Dragon“. Pastarasis skrido 200 km virš kosminės stoties – tada per tris dienas astronautai gavo 9 mėnesių kosminės stoties gyventojų dozę.
Rezultatai parodė, kad ilgas buvimas erdvėje sukelia struktūrinius ir funkcinius inkstų pokyčius (remodeliavimą) tiek žmonėms, tiek gyvūnams – juose esantys specialūs kanalėliai, atsakingi už kalcio ir druskos pusiausvyros palaikymą, susiaurėja po mažiau nei mėnesio, praleisto erdvėje. Pasak mokslininkų, to priežastis greičiausiai yra mikrogravitacija.
„Mes išanalizavome šlapimo ir plazmos parametrus dėl nefrotilozės (akmenų susidarymo) 66 astronautams, kurie kosminėje stotyje išbuvo iki 180 dienų. Mūsų duomenys parodė padidėjusį metabolitų ir elektrolitų išsiskyrimą į šlapimą, kas laikoma nefrotiliazės rizikos veiksniais“, – sakoma tyrime.
Anksčiau buvo daroma prielaida, kad inkstų akmenų susidarymo priežastis kosminio skrydžio metu yra kaulų masės praradimas, dėl kurio šlapime atsiranda kalcio. Dabar mokslininkai išsiaiškino, kad to priežastis yra druskos perdirbimo procesų restruktūrizavimas inkstuose.
Išeitis galvojant apie skrydžius viena – inkstų rekonstrukcija
Tačiau labiausiai nerimą keliantis rezultatas, tiesiogiai susijęs su galimais būsimais trejų metų skrydžiais į Marsą, buvo gautas eksperimentuojant su pelėmis – jų inkstai dirbtinės spinduliuotės sąlygomis per 2, 5 metų negrįžtamai sunykdavo arba nustodavo funkcionuoti.
„Jeigu nesukursime naujų būdų, kaip apsaugoti inkstus, tai nors astronautai ir galės pasiekti Marsą, grįžtantiems jiems gali prireikti hemodializės aparato. Mes žinome, kad inkstai pavėluotai sureaguoja į radiacijos daromą žalą. Ir iki to laiko, kai tai taps pastebima, gali būti per vėlu užkirsti kelią jų nykimui, kas neleistų sėkmingai užbaigti misijos“, – sakė tyrimo autorė Keitė Sju (Keith Siew).
Mokslininkai mano, kad inkstų pažeidimas gali būti rimta kliūtis galimiems skrydžiams į Marsą ateityje, jei nebus rasta būdų, kaip išspręsti problemą.
„Jūs negalite apsaugoti inkstų nuo galaktinės spinduliuotės skydu, tačiau geriau ištyrę inkstų biologiją, galite sukurti technologinius ar farmakologinius būdus, kaip palengvinti kosminius skrydžius“, – patikslino darbo bendraautorius Styvenas Volšas (Stephen Walsh). – Bet kokie vaistai, sukurti astronautams, gali būti naudojami Žemėje, pavyzdžiui, leidžiant vėžiu sergančių pacientų inkstams susidoroti su didelėmis radioterapijos dozėmis.“
