Эксперименты с астронавтами на МКС показали, что скорость разрушения эритроцитов в космосе увеличивается более чем в полтора раза.
Люди не слишком хорошо приспособлены к пребыванию в космическом пространстве даже на борту герметичных кораблей. Избыток радиации и нехватка гравитации, недостаток подвижности и изоляция – все это плохо сказывается на состоянии клеток и всего организма. В частности, развивается и анемия, дефицит гемоглобина в крови. Происходит это из-за ускоренного разрушения эритроцитов: к такому выводу пришли авторы новой статьи, опубликованной в журнале Nature Medicine.
Эритроциты (красные кровяные тельца) – самые мелкие и многочисленные, и одни из самых короткоживущих клеток человеческого организма. Каждую секунду из оборота выводится около двух миллионов эритроцитов, разрушаясь в ходе гемолиза, но на смену им непрерывно заступают новые. Однако уже достаточно давно было замечено, что в космосе этот процесс нарушается. Уже в первые дни полета содержание эритроцитов в крови падает на 10-12 процентов.
Впоследствии оно начинает расти, но к норме окончательно так и не возвращается. Феномен такой «космической анемии» известен уже давно, хотя точная причина ее остается непонятной. Предполагается, что она возникает из-за попыток организма адаптироваться к условиям микрогравитации и связана с общим уменьшением объема крови. Это становится особенно заметно по возвращению на Землю, когда в кровь поступает дополнительная жидкость, а число эритроцитов возвращаться к норме не спешит.
Команда канадских медиков во главе с Гаем Труделем (Guy Trudel) исследовала состояние 14-ти астронавтов, которые проводили полугодовые вахты на борту МКС. В ходе полета они сохраняли образцы собственного выдоха: один – через пять дней после прибытия на космическую станцию, второй – через 12 дней, затем спустя три месяца и шесть, непосредственно перед возвращением на Землю. Получив образцы, ученые анализировали их с помощью газовой хроматографии, с огромной точностью определяя содержание монооксида углерода (СО).
Основным источником этих молекул служит гемолиз – процесс прямого разрушения эритроцитов в крови. Поэтому измерения позволили оценить интенсивность гемолиза в ходе космического полета. Судя по этим данным, она вырастает на 54 процента в сравнении с нормой – условно говоря, каждую секунду гибнет около трех миллионов эритроцитов вместо двух. Образцы крови, которые астронавты сдавали сразу после возвращения, показали, что у пяти из 13-ти уровень эритроцитов падал до патологического уровня.
Дальнейшие анализы крови показали, что в следующие месяцы уровень эритроцитов понемногу возвращался к норме. Однако даже и год спустя после возвращения на Землю гемолиз у астронавтов протекал заметно быстрее обычного, и анемия сохранялась.
Причина этих процессов пока неизвестна. «Гемолиз вызывает анемию, но узнать, что вызывает гемолиз, это уже следующий этап», – говорит Гай Трудель. Также неясно, насколько долго способен человеческий организм выдерживать усиление гемолиза более чем в полтора раза. Будущие полеты на Марс потребуют, возможно, более чем полутора лет пребывания в космосе, причем далеко от околоземной орбиты, где работает МКС. Возможно, что прежде чем отправиться туда, придется разобраться с «космической анемией».