Экспериментальный дизайн. Источник: npj «Биопленки и микробиомы» (2024 г.). DOI: 10.1038/s41522-024-00545-1
Ученые обнаружили, как космические полеты фундаментально меняют микробиом кишечника. Это выявило ранее неизвестные эффекты на физиологию хозяина, которые могут иметь важное значение для будущих долгосрочных космических миссий.
Исследование, проводимое Университетским колледжем Дублина (UCD) и Университетом Макгилла в Канаде в сотрудничестве с НАСА и международным консорциумом, дает наиболее подробный на сегодняшний день профиль воздействия космических путешествий на кишечные микробы, которые мы берем с собой в космос.
В исследовании, опубликованном в журнале npj Biofilms and Microbiomes, использовались передовые генетические технологии для изучения изменений в микробиоме кишечника, толстой кишки и печени мышей на борту Международной космической станции (МКС) в течение трехмесячного периода.
Результаты показывают значительные изменения в некоторых бактериях и соответствующие изменения в экспрессии генов хозяина, которые связаны с иммунными и метаболическими нарушениями, обычно наблюдаемыми в космосе, и дают новое представление о том, как эти изменения влияют на физиологию астронавтов во время длительных миссий.
Доктор Эммануэль Гонсалес из Университета Макгилла и ведущий автор исследования сказал: «Космические полеты сильно меняют физиологию астронавтов, но многие из основных факторов остаются загадкой. Интегрируя новые геномные методы, мы можем одновременно изучать кишечные бактерии и генетику хозяина с чрезвычайной детализацией и начать выявлять закономерности, которые могли бы объяснить патологию космического полета. Понятно, что мы отправляем в космос не просто людей и животных, но и целые экосистемы, понимание которых имеет решающее значение для разработки мер безопасности для будущих космических исследований».
Наземный контроль, репатриация живых животных и запись микробиома кишечника мышей на МКС. Изображение предоставлено: npj Biofilms and Microbiomes (2024). DOI: 10.1038/s41522-024-00545-1
Международное сотрудничество, возглавляемое UCD и аналитическими рабочими группами NASA GeneLab, является частью недавнего пакета Nature Portfolio: The Second Space Age: Omics, Platforms and Medicine in Space Orbits — крупнейшей скоординированной публикации открытий космической биологии в истории. Эти результаты подчеркивают растущую роль Ирландии в исследованиях микробиома и космических наук о жизни и показывают, как понимание биологической адаптации к космическим путешествиям может не только продвинуть аэрокосмическую медицину, но и оказать существенное влияние на здоровье на Земле.
Профессор Николас Бреретон с факультета биологических и экологических наук Калифорнийского университета, Калифорния, и старший автор исследования, сказал: «Эти открытия проливают свет на сложный диалог между некоторыми кишечными бактериями и их мышами-хозяевами, которые имеют решающее значение. участвует в желчной кислоте, холестерине и энергетическом обмене. Они проливают новый свет на важность симбиоза микробиомов для здоровья и на то, как эти отношения, которые развивались на Земле, могут быть уязвимы для стрессов космоса».
«Мы надеемся, что это исследование станет примером того, как совместная открытая наука может способствовать открытиям с явной медицинской пользой на Земле, одновременно поддерживая предстоящие миссии «Артемида», развертывание космической станции «Ворота» и миссию человека на Марс».
Джонатан Галазка, научный сотрудник портфеля космической биологии Эймса в Исследовательском центре Эймса НАСА, сказал: «Эти открытия являются важным строительным блоком в нашем понимании воздействия космических путешествий на астронавтов и помогут нам проводить безопасные и эффективные миссии на околоземную орбиту, Луну. и Земля Марс для зачатия. Более того, совместный характер этого проекта является примером того, как открытая наука может ускорить темпы открытий».
Предложено Университетским колледжем Дублина
