Náročnost vesmírných cest zřejmě způsobuje předčasné stárnutí klíčových lidských kmenových buněk, podle nedávné studie publikované v časopise *Cell Stem Cell*. Hematopoetické kmenové a progenitorové buňky (HSPC), které jsou životně důležité pro zdraví krve a imunitního systému, vykazovaly známky zrychleného stárnutí po pobytu na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS). Tento výzkum nabízí klíčové poznatky o biologických dopadech dlouhodobých vesmírných misí a mohl by mít významné důsledky pro zdraví astronautů i pro naše chápání stárnutí a nemocí na Zemi.
HSPC vystavené vesmírnému prostředí na ISS, dopravené pomocí lodi Dragon společnosti SpaceX, prokázaly sníženou schopnost generovat nové, zdravé buňky. Tyto buňky navíc vykazovaly zvýšenou náchylnost k poškození DNA a projevovaly známky rychlejšího buněčného stárnutí, konkrétně v telomerách – ochranných čepičkách na koncích chromozomů. Vědci se domnívají, že kombinace kosmického záření a mikrogravitace sloužila jako primární stresory, které přispěly k těmto pozorovaným škodlivým účinkům.
Toto šetření navazuje na dřívější zjištění z renomované „Studie dvojčat“ NASA, která zkoumala fyziologické dopady vesmírného letu na identická dvojčata Scotta a Marka Kellyovy. Zatímco tento přelomový výzkum zdůraznil pozoruhodnou odolnost lidského těla, přičemž hladiny genové exprese Scotta Kellyho se po misi z velké části vrátily k normálu, odhalil také nové změny. Je pozoruhodné, že Scott Kelly během svého téměř ročního pobytu na ISS zaznamenal změny v dynamice délky telomer, což je zjištění, které podtrhuje potenciál změn telomer sloužit jako markery celkového zdraví a dlouhodobého hodnocení rizika ve vesmíru.
Nová studie využila inovativní platformu ISS, která umožnila kultivovat a monitorovat lidské kmenové buňky in situ pomocí zobrazování řízeného umělou inteligencí. Ačkoli doba expozice buněk ve vesmíru – v rozmezí 32 až 45 dnů – byla kratší než typické mise na ISS, pozorované změny byly významné. Klíčové je, že výzkum naznačuje, že část buněčného poškození může být vratná. Po návratu do pozemského prostředí, konkrétně do simulovaného „mladého, zdravého prostředí“, začaly některé z vystavených HSPC vykazovat známky zotavení, což naznačuje potenciál zmírnit účinky vesmírného letu.
Buněčné změny pozorované ve vesmíru zahrnovaly zvýšenou aktivitu, sníženou regenerační kapacitu a zvýšený stres a zánět v mitochondriích, buněčných elektrárnách. Tento metabolický stres vedl k aktivaci normálně neaktivních genetických oblastí. Současně se zřetelněji projevily markery molekulárního opotřebení, jako je poškození DNA a zkrácené telomery. Tato zjištění jsou klíčová pro vývoj strategií na ochranu pohody astronautů během prodloužených misí a mohla by také poskytnout cenné modely pro studium lidského stárnutí a nemocí, jako je rakovina, na Zemi.
Pokračující výzkum podtrhuje potřebu dalšího zkoumání biologických účinků vesmíru. Kalifornská univerzita v San Diegu, klíčový přispěvatel k této studii, provedla několik misí na ISS a plánuje další vyšetřování zaměřené na HSPC. Budoucí úsilí si klade za cíl zahrnout monitorování molekulárních změn v reálném čase a vývoj účinných protiopatření, čímž dláždí cestu pro bezpečnější a udržitelnější lidskou přítomnost ve vesmíru.