|
Международная группа учёных выяснила, чем
рискуют космонавты на МКС. Речь идет о клеточных механизмах, которые
управляют потерей костной массы в невесомости. Оказывается,
микрогравитация меняет работу генов, которые отвечают за развитие клеток
костной ткани.
Потеря костной ткани — одна из самых
серьезных проблем, с которыми сталкиваются космонавты во время и после
вахты на МКС. Проявления потери напоминают старческий остеопороз, хотя
космонавты сталкиваются с ней задолго до старости — кости становятся
более хрупкими и ломкими, теряют кальций. Изменения на клеточном уровне
заметны сразу после полета в пикирующем самолете.
Клеточный механизм потери костной ткани
до сих пор оставался невыясненным. Известно, что невесомость меняет в
живом организме многое — так, сердце постепенно теряет навык ускоряться
при резком изменении давления. Из-за этого космонавты, вернувшиеся на
Землю, падают в обмороки от резких движений. Изменения происходят и на
уровне генной экспрессии и наблюдались при сборе биоматериалов у
космонавтов.
Чтобы выяснить, что именно происходит в
клетках костей и хрящей в невесомости, ученые решили отправить на МКС
японских аквариумных рыбок медака (Oryzias latipes), клеточные механизмы
развития костей и хрящей у которых очень схожи с механизмами
млекопитающих. В 2014 году на борт космической станции полетели
генномодифицированные рыбки, в тельцах которых повышенная активность
определенных генов обнаруживала себя как яркое свечение.
Выяснилось, что уже на первые сутки в
невесомости у рыбок начинали усиленно работать 105 генов, а еще 49,
напротив, были гораздо менее активны в космосе, чем в телах рыбок из
контрольной группы на Земле. Из этих генов 5 связаны с развитием клеток
скелета: два регулируют рост остеобластов (молодых клеток костей), и три
— остеокластов — гигантских клеток, которые занимаются растворением
имеющейся костной ткани. Все эти гены регулируют выработку факторов
транскрипции, которые участвуют в развитии остеобластов и остеокластов.
В нормальных условиях эти гены вступают в
работу в разное время, но невесомость сдвинула их графики и привела к
серьезным изменениям в структуре костной ткани. Ученым еще предстоит
объяснить, как именно это происходит и у лабораторных рыбок, и у
человека.
Еще более важны общие выводы, которые
делают авторы исследования: изменения активности генов в первый же день
изменения гравитации предполагают наличие у клетки готового механизма
защиты от скачков силы тяжести, который включается почти мгновенно. Этот
механизм значительно меняет всю хроматиновую структуру — вещество
клеточного ядра, которое состоит из ДНК, РНК и белков, необходимых для
их работы, настраивая ядро в соответствии с изменением гравитации.
Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
Источник: politros.com.
Рейтинг публикации:
|
