Astronautům hrozí poškození DNA i zkrácení délky života. Dlouhodobé cesty vesmírem jsou rizikem

Série vědeckých studií popsala, jak moc velká zdravotní rizika představuje pobyt ve vesmíru pro astronauty během dlouhodobějších misí. Potvrzuje, že vlivem kosmického záření dochází i k silnému poškození DNA, tedy lidské genetické informace.

Zdraví kosmonautů při dlouhodobých vesmírných pobytech se věnovalo už velké množství výzkumů – většina se shoduje, že mimo zemskou atmosféru a gravitaci není toto prostředí pro člověka vhodné.

Hrozeb čeká na lidi ve vesmíru spousta – od smrtícího záření, před nímž nechrání atmosféra, přes nedostatek gravitace, což poškozuje kvalitu svalů i hustotu kostí, až po srdeční a nervové problémy.

Nová várka tří desítek studií, které vydaly během letošního podzimu odborné časopisy Cell Press, ukazuje, jak zásadní tyto hrozby jsou a jak moc lidstvu brání v dlouhodobých cestách kosmem, nebo dokonce v jeho kolonizaci.

Šest hrozeb

Vědci ve studiích popsali šest základních hrozeb, které pro lidskou misi v kosmu představují tu nejvyšší míru rizika. Jsou jimi: 

  • oxidační stres – nerovnováha mezi tvorbou reaktivního kyslíku, který vzniká jako vedlejší produkt okysličování a látkové výměny, a schopností organismu rychle odbourávat a detoxikovat reaktivní meziprodukty
  • poškození DNA v buňkách vlivem kosmického záření
  • poškození mitochondrií v buňkách (mitochondrie v nich fungují jako zdroje energie)
  • změny délky telomerů (částí genomu souvisejících se stárnutím)
  • změny genomu a epigenomu způsobené vnějšími podmínkami
  • změny mikrobiomu, tedy obsahu střev

O většině těchto zdravotních problémů se vědělo již dříve, nové výzkumy je ale popsaly detailně a u některých rizik přišly i se zcela novými zjištěními.

Vědci vycházeli jak ze studia astronautů, kteří byli ve vesmíru, tak i z takzvaných modelových organismů, tedy řady zvířat, jejichž fyziologie i genetika je už detailně popsaná.

Telomerové překvapení

Jedním z objevů, které z výzkumů vyplynuly, je negativní dopad vesmírného prostředí na telomery. Jde o téma nejméně prozkoumané, ale budící zejména v posledních letech velký zájem. Právě telomery jsou totiž pro organismus jakýmsi návodem, jak dlouho má žít.

Telomery jsou koncové části chromozomů, které jsou zodpovědné za biologické stárnutí buněk. Při běžném buněčném dělení se vždy zkrátí o přesně vymezenou část – když organismus stárne, zkracují se mu telomery. Řada výzkumů na zvířatech i rostlinách prokázala, že pokud dochází k významnějšímu zkracování telomerů, může se to projevit destruktivní chorobou, jako je rakovinové bujení, demence nebo těžší kardiovaskulární nemoc.

Že se to týká i lidí, prokázal výzkum dvojčat, astronautů Marka a Scotta Kellyových. Zatímco Mark zůstal na Zemi, jeho bratr strávil téměř rok v kosmu na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS). Po jeho návratu vědci porovnali telomery u obou mužů. Ukázalo se, že v bílých krvinkách Scotta Kellyho došlo k jejich protažení. Po kratším pobytu na Zemi se ale zase vrátily do původního stavu.

Nyní tyto závěry vědci potvrdili na deseti astronautech. Během více než půlročních misích na ISS u všech došlo ke stejnému problému. Nově se ale ukázalo, že všichni astronauti měli po návratu telomery sice protažené, ale paradoxně reálně kratší. Podobný proces je u dospělých organismů v podstatě neznámý, objevuje se nejčastěji u rakoviny.

Výsledky nanaznačují, že se astronautům telomery během pohybu ve vesmíru protahují, ale po návratu na Zem se zase rychle zkracují a nakonec jsou kratší než v době před odletem.

Příčinou je podle autorů práce zejména ionizující záření, jemuž jsou muži a ženy na palubě ISS neustále vystaveni. To vyvolává v buňkách oxidační stres a telomery jsou na něj velmi citlivé.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

El Niňo je tady. Meteorologové předpovídají, co přinese

Američtí meteorologové oficiálně potvrdili výskyt meteorologického jevu El Niňo, který přispívá k nárůstu teplot po celém světě a je spojen se suchem i povodněmi. Americký Národní úřad pro oceán a atmosféru (NOAA) uvedl, že podmínky pro El Niňo se vyvinuly v posledním měsíci, o čemž svědčí nadprůměrné teploty mořské hladiny ve středním a východním Pacifiku v oblasti rovníku.
před 44 mminutami

Vědci našli velrybí pohřebiště. Obsahuje stovky těl starých i miliony let

Na dně Indického oceánu vědci objevili rozsáhlé pohřebiště velryb, které se táhne v délce asi 1200 kilometrů a ukrývá pozůstatky staré až 5,3 milionu let. Nález dle odborníků patří k nejvýznamnějším objevům svého druhu a může přinést nové informace o pravěké historii kytovců i o životě v jedné z nejméně prozkoumaných částí oceánu.
před 2 hhodinami

V USA začal první test genetického léku proti stárnutí. Má omladit lidské oko

Být stále mlád je snem řady lidí od nepaměti. Teď mají vědci poprvé v rukou technologie, které by to teoreticky mohly umožnit. Na začátku června dostal první lidský pacient genetický lék, který má omladit jeho oko.
před 3 hhodinami

Šimpanzi vnímají nespravedlnost. Silněji, když jsou u toho ostatní z tlupy

Vnímání spravedlnosti a nespravedlnosti je u šimpanzů podle nového výzkumu velmi silné. Prohlubuje ho nejen rozdíl v tom, jak nespravedlivému jednání jsou vystaveni, ale také to, jaké v tu chvíli mají publikum.
před 18 hhodinami

Google zodpovídá za obsah a pravdivost svých AI shrnutí, rozhodl německý soud

Soud v Bavorsku rozhodl, že Google je přímo zodpovědný za obsah a pravdivost souhrnů ve výsledcích vyhledávání, které společnost sestavuje pomocí umělé inteligence (AI) a předkládá uživatelům. Současně přikázal nejpoužívanějšímu vyhledávači světa, aby skrze tato AI shrnutí přestal poškozovat pověst dvou společností. Byly to právě ony, kdo se na soud obrátil.
před 21 hhodinami

Ve zmrzlých výkalech pravěkých syslů se v Kanadě našla mamutí DNA

Vědci objevili obrovský „poklad“ v podobě starověké DNA zvířat – včetně dnes již vyhynulých mamutů. Nalezli ho v exkrementech syslů, které se uchovaly v kanadském permafrostu, plyne z nové studie, píše agentura AFP.
před 22 hhodinami

„Bojím se, že vše, co umím, přes noc zastará.“ Strach z AI je reálný, tvrdí studie

Menší americký výzkum popsal sedm nejčastějších pocitů, které lidé mají, když je o práci připraví umělá inteligence (AI). Ukázalo se, že dojmy celé řady těchto osob jsou velmi negativní a spojují obavy, vztek a rezignaci.
před 23 hhodinami

V Číně operovali s lokální anestezií už před 600 lety. Využívali vlčí mor

Už ve středověku se v Číně za dynastie Ming snažili tehdejší zdravotníci o operaci tak, aby pacienti netrpěli bolestí. Používali k tomu rostliny, které dokázali pomocí příslušné reakce zbavit jejich jinak smrtící toxicity. Použité anestetikum nyní vědci identifikovali s využitím moderních technologií.
včera v 07:30
Načítání...