У космонавтов после длительных космических путешествий выявлены биомаркеры повреждения мозга

Поразительное новое исследование образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после долгого пребывания на Международной космической станции (МКС), выявило значительное повышение нескольких биомаркеров, которые могут указывать на повреждение мозга. Это исследование дополняет небольшой, но растущий объем работ по отслеживанию пагубного воздействия космических путешествий на человеческий организм.

Новое исследование, опубликованное в JAMA Neurology, посвящено пяти российским космонавтам-мужчинам. Каждый провел в космосе в среднем 169 дней. Образцы крови были взяты у каждого субъекта перед отлетом на Землю, а затем в трех точках после возвращения.

Были измерены пять различных биомаркеров крови, каждый из которых, как известно, коррелирует с каким-либо повреждением мозга. В частности, было обнаружено, что после возвращения космонавтов на Землю значительно повысились три биомаркера — нейрофиламентный свет (NfL), глиальный фибриллярный кислый белок (GFAP) и определенный тип бета-амилоидного белка.

Исследователи предполагают, что увеличение уровней NfL и GFAP может указывать на тип нейродегенерации, называемый дезинтеграцией аксонов. Повышенные уровни NfL в настоящее время исследуются как способ обнаружения самых ранних стадий повреждения мозга, связанного с болезнью Альцгеймера.

Еще одна интересная связь с болезнью Альцгеймера, выявленная в результате нового исследования, — это повышение уровней бета-амилоидных белков, обнаруженное в анализах крови после того, как космонавты вернулись на Землю. Считается, что аномальное накопление белков является основным патологическим признаком нейродегенерации Альцгеймера. Эти уровни увеличились после космического полета, и исследователи предполагают, что это указывает на «фазу вымывания» после возвращения на Землю, когда мозг очищает накопленные отходы, которые не могли эффективно удаляться в космосе.

«Повышение уровня обоих белков Aβ [бета-амилоид] на протяжении всей фазы после полета потенциально отражает совокупную ассоциацию сдвига жидкости в головной части тела с интерстициальной тканью», — пишут исследователи. «Мы предполагаем, что рост количества амилоидных белков на Земле представляет собой фазу вымывания после месяцев затрудненного удаления белковых отходов, поскольку было показано, что альбумин остается стабильным или даже снижается».

Хенрик Зеттерберг, нейробиолог из Гетеборгского университета, работающий над исследованием, говорит, что оно было сосредоточено только на наличии этих конкретных биомаркеров. Какие именно аспекты космических путешествий вызывают этот потенциальный ущерб и какие виды когнитивных нарушений могут быть вызваны этим повреждением, — это вопросы для будущих исследований. И Зеттерберг предлагает ответить на эти вопросы, прежде чем космические путешествия станут обычным явлением в будущем.

«Чтобы достичь этого, мы должны выяснить, почему возникает ущерб», — говорит Хенрик Зеттерберг. «Это невесомость, изменения в мозговой жидкости или стрессы, связанные с запуском и посадкой, или это вызвано чем-то еще?».

Это, конечно, не первое исследование, в котором предполагается, что время в космосе может отрицательно влиять на физиологию мозга. Многочисленные недавние исследования астронавтов на МКС показали, что пребывание в космосе меняет объем белого вещества мозга. А астронавты давно отметили нечеткое зрение при возвращении на Землю — проблема, которую недавно связали с влиянием невесомости на спинномозговую жидкость.

Зеттерберг говорит, что биомаркеры, описанные в новом исследовании, могут быть использованы в будущем для мониторинга нейродегенерации во время космических путешествий. Кроме того, их можно использовать для оценки эффективности любых профилактических мер, которые помогут уменьшить ущерб, который может быть связан с длительными межпланетными путешествиями.

«Это первый случай, когда конкретные доказательства повреждения клеток мозга были задокументированы в анализах крови после космических полетов», — говорит Хенрик Зеттерберг. «Это необходимо изучить и предотвратить, если космические путешествия станут более распространенными в будущем. Если мы сможем выяснить, что вызывает повреждение, разработанные нами биомаркеры могут помочь нам выяснить, как лучше всего решить проблему».

Новое исследование было опубликовано в журнале PLOS Neurology.