Спящие рыбки данио предлагают уроки для полета человека к Марсу

Доставка людей в такое место, как Марс, будет сопряжена со всевозможными научными проблемами, и особенно острая из них касается довольно важной проблемы здоровья человека.

Люди, длительное время находящиеся в космосе, могут подвергаться опасности изменений микробиома кишечника, реактивации спящих вирусов, лейкемии и сбоев в работе митохондрий, и это лишь несколько примеров, но новое исследование на рыбках данио продемонстрировало, как индуцированная гибернация может помочь ограничить подобные риски.

Если идея заснуть в дальнем перелете кажется хорошим способом скоротать время, подумайте о шестимесячном путешествии на Марс. Но людям, которые полетят на Красную планету, придется бороться не только со скукой. Космическая среда с высоким уровнем радиации может иметь ряд неблагоприятных последствий для здоровья человека, включая атрофию мышц, потерю костной массы и помутнение зрения.

Подходя к этой проблеме, ученые из Королевского университета в Белфасте черпали вдохновение в том, как некоторые виды используют спячку для защиты от неблагоприятных условий, и обратились к рыбкам данио для дальнейшего изучения своих идей.

Рыбки данио часто служат моделями для научных исследований, поскольку они имеют геном, удивительно похожий на человеческий, и эти усилия ранее продемонстрировали, как мы могли бы лучше бороться со слепотой, понимать сон и восстанавливать поврежденное сердце. На этот раз ученые вызвали у животных форму спячки, называемую оцепенением, которая снижает их метаболическую активность.

Ученые вызвали оцепенение у одной группы рыбок данио, в то время как другая группа служила контролем, причем обе группы подвергались воздействию радиации, которую люди должны были испытать в шестимесячном путешествии на Марс. Затем они использовали геномный анализ для исследования экспрессии генов в обеих группах.

У обычных рыбок данио ученые наблюдали признаки окислительного стресса, повреждения ДНК, передачу сигналов гормона стресса и изменения цикла клеточного деления. Однако у впадающих в спячку рыбок данио ученые обнаружили, что более низкая метаболическая активность обеспечивает защитный эффект от излучения за счет снижения окислительного стресса и увеличения обнаружения и удаления неправильно свернутых белков.

«Наши результаты показывают, что, находясь в индуцированном оцепенении, рыбки данио показали, что снижение метаболизма и концентрации кислорода в клетках способствует меньшему окислительному стрессу и большей устойчивости к радиации», — говорит Томас Кэхилл, соавтор исследования.

«Снижение уровня метаболизма может обеспечить защиту от радиационного облучения и может помочь людям достичь подобного вида гибернации, противодействуя измерению ущерба, с которым они в настоящее время сталкиваются во время космического полета».

Хотя предстоит проделать большую работу, прежде чем будет доказано, что это эффективный метод для людей, летящих в космос, ученые описывают это как убедительное первоначальное свидетельство.

И эта идея не такая уж невероятная, как может показаться, поскольку ЕКА проводит собственное исследование последствий гибернации для людей не только на состояния здоровья, но и потому, что это может сократить количество расходных материалов, необходимых для космического путешествия, и позволит уменьшить массу космического корабля на треть.

Исследование было опубликовано в журнале MDPI Cells.