До Луны и обратно: наземный эксперимент SIRIUS продолжается

Российские научные исследовательские организации, в числе которых  Медико-генетический научный центр, принимают участие в международном эксперимента SIRIUS, имитирующем полет к Луне. В ходе первого этапа эксперимента добровольцев, принимавших в нем участие, на 17 суток изолировали в специальном модуле. За этот период, согласно легенде «полета» экипаж достиг окололунной орбиты, облетел Луну и вернулся за Землю. В течение «полета» добровольцы тестировали новые космические скафандры, пробовали еду, учились управлять роботом-манипулятором, а также осваивали длиннофокусную аппаратуру.

Особое внимание ученые уделили наблюдению за здоровьем «космонавтов». Они анализировали их психологическое состояние, двигательную и шумовую активность, изучали микробиологические показатели. В последние дни эксперимента экипаж на 36 часов лишили сна, а также ограничили потребление ими еды.

Исследователи также обращали внимание на роли членов экипажа в коллективе, взаимодействие между мужчинами и женщинами, изучали влияние изоляции и особенных условий «полета» на иммунитет и биохимические показатели. Сами же космонавты за 17 дней выполнили около полусотни различных заданий, среди которых были и подготовленные специалистами NASA эксперименты.

Эксперты МГНЦ выяснили, что в условиях, имитирующих космическое пространство, у членов экспедиции снижался уровень внеклеточной ДНК (вкДНК). «Космонавты регулярно тренируются. При физических нагрузках в крови возрастает уровень внеклеточной ДНК, основным источником которой являются клетки крови, нейтрофилы. При патологических процессах и физической нагрузке они активируются, выбрасывают в качестве «ловушек» сети ядерной и/или митохондриальной ДНК. Нити ДНК напоминают бороду или медузу. Выброс ДНК белыми кровяными тельцами является древним механизмом защиты. Опасные бактерии и токсины попадают в «ловушки» из нитей, что позволяет быстро локализировать и нейтрализовать инфекцию. Физиологическое значение внезапного выброса вкДНК при физической нагрузке не выяснено, но можно предположить, что в этой «бороде» или «щупальцах» запутываются свободные радикалы, аутоантитела, опасные ферменты, липидные комплексы, которые могли осесть на стенках сосудов. Однако же такие «бороды» должны быстро удаляться из организма, иначе повышается риск тромбоза. Таким образом наш организм обеспечивает себе возможность поддерживать постоянство внутренней среды или гомеостаз, – объясняет Галина Шмарина, сотрудник ФБГНУ «МГНЦ», кандидат медицинских наук. –  Изоляция же приводила к гиподинамии, то есть, добровольцы мало двигались. До начала эксперимента, в День 0, все участники (кроме одного испытателя) демонстрировали чрезвычайно высокий уровень вкДНК по сравнению с контрольной группой условно здоровых добровольцев. Эта группа включала людей, ведущих сидячий образ жизни. 17-дневная изоляция и вынужденная гиподинамия приводили к значительному снижению концентрации вкДНК в образцах плазмы испытателей».

Дефицит сна привел к росту количества окисленных участков ДНК. В норме в восстановлении окисленных участков участвует мелатонин, выработка которого при недостатке сна существенно падает. Накопление поврежденных участков происходило даже из-за одной бессонной ночи, а риск развития мутации серьезно возрастал.

Авторы исследования отмечают, что изучаемые ими параметры не вернулись в норму даже спустя неделю после окончания эксперимента, хотя тенденция к восстановлению наметилась.