Новый лекарственный препарат для дальних космических полетов

Группа нейробиологов из Калифорнийского университета, Сан-Франциско и Университета Лома-Линда определила первое возможное лечение повреждения головного мозга, вызванное воздействием галактических космических лучей.

Следующая эра человеческой экспансии будет столь же сложной, как и захватывающей. Поскольку мы стремимся исследовать планеты в нашей Солнечной системе, пройденные расстояния и трудности, возникшие во время рейса, будут новыми для человечества.

Длительные космические миссии, такие как предстоящее путешествие на Марс, требуют четкого понимания воздействия космического излучения на умственные и физические возможности астронавтов.

Психологические стрессы, с которыми сталкиваются космонавты во время космических путешествий, являются мощными и разнообразными, включая социальную изоляцию, измененные структуры сна и ограничения физического пространства. Это связано с прямым воздействием неблагоприятной среды пространства, которая включает в себя воздействие галактических космических лучей (протонов, ядер гелия и ядер с высоким зарядом и энергией).

Космонавты в дальних космических полетах будут подвергаться воздействию уровней космического излучения, который, по оценкам, будет в 1000 раз выше, чем мы наблюдаем на Земле или даже на орбите Международной космической станции.

Профессор Сусанна Рози и соавторы провели исследования в течение последних четырех лет, чтобы понять, как космическая радиация может повлиять на мозг космонавтов.

Ранее исследователи обнаружили, что у мышей, подвергающихся имитации космического излучения, возникают проблемы с памятью, социальными взаимодействиями и беспокойством и связывает эти симптомы радиационного воздействия с активацией клеток, называемых микроглиями — частью иммунной системы мозга.

Активированное воспаление головного мозга микроглии, похожее на то, что наблюдается при нейродегенеративных расстройствах, таких как болезнь Альцгеймера, а также поиск и потребление синапсов, связанных с информацией связей между клетками мозга.

В новом исследовании ученые подвергали мышей воздействию дозе излучения, сравнимую с тем, что они могут испытывать в глубоком космосе. Эксперименты проводились в Лаборатории космических излучений НАСА.

Через неделю после того, как их отправили обратно в лабораторию, некоторые из мышей лечились в течение 15 дней с помощью препарата PLX5622.

У облученных животных изначально не было никаких когнитивных дефицитов, но через три месяца они начали проявлять признаки нарушения памяти.

Обычно, когда исследователи помещают мышей в комнату со знакомым и незнакомым объектом, животные проводят больше времени, исследуя новый объект. Но мыши, подвергшиеся воздействию космической радиации три месяца назад, исследовали эти два объекта одинаково — по-видимому, потому, что они не помнили, что однажды видели один из объектов.

Примечательно, что животные, которые были обработаны PLX5622 вскоре после облучения, вели себя так же, как и здоровые мыши.

Авторы исследования исследовали мозг животных и показали, что, хотя мозг необработанных мышей был заполнен активированной микроглией и потерял значительное количество синапсов, мозг обработанных мышей выглядел так же, как и нормальный.

«Заставляя мозг заменять раздражительную, облученную микроглия новыми здоровыми микроглиями, препарат позволил животным избежать когнитивных последствий излучения», — говорят исследователи. «Подобные соединения с PLX5622 уже находятся в клинических испытаниях для нескольких форм рака человека, что предполагает, что новые результаты вскоре могут быть переведены на человека»

«Помимо космических полетов эти соединения потенциально могут быть использованы для предотвращения когнитивных нарушений после лучевой терапии рака или связанных с возрастом когнитивных нарушений, что также связано с воспалением мозга, вызванным микроглиа».