Целый спектр проблем, развивающихся у людей и животных в космосе, удалось связать с дисфункцией митохондрий.
Прежде чем отправить людей в космос по-настоящему далеко и надолго, предстоит решить многие трудности, связанные с поддержанием их здоровья. Работающие на орбите космонавты демонстрируют целый букет таких проблем: начиная от деградации скелетно-мышечного аппарата и развития хронического воспаления до нарушений работы печени и сердца. Однако авторы новой статьи, опубликованной в журнале Cell, сообщают, что им удалось найти общий корень многих из этих эффектов, которым оказалась дисфункция митохондрий.
Большая международная команда ученых во главе с Афшином Бехешти (Afshin Beheshti), биоинформатиком из Исследовательского центра Эймса NASA, провела поиск универсального механизма, который может лежать в основе развития проблем со здоровьем людей в космическом пространстве. Для этого они воспользовались библиотекой NASA GeneLab, где собраны большие массивы данных по состоянию животных и людей на орбите, а также результатами знаменитого близнецового исследования, проведенного NASA несколько лет назад.
NASA GeneLab позволяет рассмотреть происходящие в организме процессы в рамках различных «омик»: геномики и эпигеномики, протеомики, и метаболомики и так далее. Подобный взгляд позволяет увидеть их как часть обширных и сложных сетей взаимодействий, происходящих в рамках организма. «Мы брали проблемы с печенью и искали, нет ли тут путей, связанных с работой митохондрий. Затем брали проблемы со зрением и снова искали их», — поясняет Бехешти.
Графическое резюме работы
Источник изображения: Willian da Silveira et al., 2020
Действительно, множество нарушений, которые регистрируют у космонавтов, подолгу остающихся на орбите, удалось связать либо с подавлением нормальной работы митохондрий, либо с их аномальной активностью — сверхкомпенсацией, которой организм реагирует на первоначальное подавление. «Я был совершенно потрясен, поняв, насколько важны митохондрии, ведь до сих пор они ускользали от наших “радаров”», — добавляет Бехешти.
Эти выводы подтвердили и на данных близнецового исследования NASA, а также анализов почти 60 астронавтов, которые изучили авторы. Ученые надеются, что теперь, когда удалось идентифицировать единый источник множества проблем, решить их можно будет радикально, воздействуя непосредственно на митохондрии. Благо препараты для лечения различных нарушений их работы уже существуют, и медикам есть с чего начать. Например, с испытаний действия таких препаратов на животных в космосе.
