Невесомость тяжело переноситься человеческим телом. Слабеют мускулы и кости, увеличивается нагрузка на глаза, движения меняются. Реабилитация для астронавтов Международной Космической Станции может продолжаться месяцами, и это требует продолжительных усилий – заново приспосабливаться к каждому дню на Земле. Могут ли лекарства сократить этот процесс?
Оказывается, невесомость может влиять на клеточную структуру человека. Исследование, которое было проведено на специальной исследовательской станции под названием «Cytospace», помогло заглянуть в структуральные и генетические изменения клеток карциномы груди под действием различных физических стрессов, вызванных микрогравитацией. Эксперимент, который был проведён в автономной исследовательской камере компании «Kayser Italia» показал, что в различных условиях клетки меняют форму клеточного скелета под действием невесомости, но восстанавливаются после их помещения в условия нормальной гравитации.
«С нашими экспериментальными возможностями мы не способны оценить, будет ли эти изменения постоянными», - отмечает проектный менеджер Алессандро Паломбо, из римского университета Ла Сапиенца в его е-мейле к «Discovery News». «В любом случае, предварительные результаты, полученные нашей лабораторией, показывают, что клетки MCF-7, подвергнутые воздействию невесомости в лабораторной «Машине Случайного Позиционирования» (Random Positioning Machine), восстанавливали свою обычную структуру после помещения в обычные гравитационные условия».
Согласно данным исследователей, изменения формы клетки могут влиять на генные клеточные цепочки, а это может активировать более масштабные биохимические изменения – к примеру, изменения клеточных функций при делении клетки. Но есть возможность создания лекарств для борьбы с этими эффектами.
«Хорошо известно, что некоторые натуральные компоненты, например мелатонин, могут действовать как модулятор клеточного скелета»,- говорит Паломбо. «В наших экспериментальных установках мы особенно акцентировались на вопросе, может ли мелатонин противостоять эффекту невесомости в действии на клеточный скелет, и можно ли использовать его для астронавтов в фармакологических целях».
Согласно рекомендации исследователей, астронавты уже принимают лекарства для борьбы с потерями костной ткани. В добавке к витамину Д, кальцию и множеству физических упражнений (приблизительно два часа в день), им рекомендуется принимать бифосфонат – терапевтический агент, который используется в лечении пациентов с остеопорозом.
Очень рано с уверенностью говорить, насколько может быть эффективным мелатонин в фармакологическом применении. НАСА, в своём пресс-релизе, считает необходимым проведение дополнительных исследований по оценке влияния невесомости на клеточные и генные структуры человека.
Другое возможное направление для исследований - это специфика воздействия невесомости на рост раковых клеток. Рак является комплексным заболеванием, и ещё рано говорить, как эти исследования повлияют на его лечение. Тем не менее, НАСА считает, что «лучшее понимание отношений между формой клетки и экспрессией генов также поможет в разработке лекарств для лечения различных болезней, в том числе и рака».