Если люди будут проводить в космосе столько же времени, сколько некоторые надеются, важно понять, как космические полёты влияют на наш организм. Наше тело в космосе ведёт себя подобно банке газировки, готовой взорваться, космическое путешествие может повлиять на иммунную систему, а потеря мышечной и костной массы происходит ускоренными темпами.
Но как космос влияет на нашу способность производить здоровое потомство? Исследование, опубликованное 15 августа в журнале Stem Cell Reports, показало, что стволовые клетки мышей, криоконсервированные в космосе, могут производить здоровое потомство.
Половые клетки и их значение
Половые клетки — это предшественники яйцеклеток и сперматозоидов. Изучение влияния космических полётов на половые клетки имеет решающее значение, поскольку они напрямую влияют на следующее поколение. Если этим клеткам будет нанесён необратимый ущерб, он, скорее всего, передастся потомству.
Ранее исследования эмбриональных стволовых клеток, подвергшихся воздействию космоса, выявили некоторые аномалии. Однако точная причина повреждений до сих пор остаётся загадкой.
Команда из Киотского университета в Японии решила проверить потенциальный вред, который космические полёты могут нанести сперматогониальным стволовым клеткам — типу половых клеток, которые живут в яичках и превращаются в сперматозоиды для размножения. Они использовали стволовые клетки мышей, у которых репродуктивная продолжительность жизни намного короче, чем у людей, поэтому любые повреждения у потомства легче обнаружить.
Ход исследования
Сначала они криоконсервировали (заморозили) стволовые клетки. Затем клетки отправили на Международную космическую станцию, где они хранились в глубокой морозильной камере в течение шести месяцев. Когда клетки вернули в Киото, исследователи не обнаружили первоначальных аномалий.
После размораживания стволовые клетки пересадили в яички мышей. Через три-четыре месяца потомство замороженных клеток родилось после того, как мыши спарились традиционным способом. Новорождённые мыши были здоровы и имели нормальную экспрессию генов. По словам команды, это указывает на то, что криоконсервированные половые клетки могут сохранять фертильность по крайней мере в течение шести месяцев — для мышей.
«Важно изучить, как долго мы можем хранить половые клетки на МКС, чтобы лучше понять пределы хранения для будущих космических полётов человека», — заявил в заявлении соавтор исследования и биолог Мито Канацу-Шинохара.
Значение исследования
Стволовые клетки мышей, криоконсервированные на Международной космической станции в течение шести месяцев, произвели здоровое потомство.
Изучение того, как стволовые клетки реагируют на процесс замораживания на модельных животных, может помочь лучше понять, что произойдёт с клетками, которые станут яйцеклетками и сперматозоидами во время длительных космических миссий в будущем.
Изначально команда, проводившая это исследование, предполагала, что сам космический полёт будет более вредным для сперматогониальных стволовых клеток, чем криоконсервация, из-за их чувствительности к радиации. Однако в данном случае оказалось обратное. Концентрация перекиси водорода, использованной при криоконсервации, действительно привела к гибели некоторых клеток, но различия между половыми клетками до и после космического полёта были минимальными.
Для того чтобы делать выводы относительно человека, необходимо провести ещё несколько исследований. Хотя потомство мышей выглядит нормальным и не имеет аномальных паттернов ДНК, долгосрочные проблемы со здоровьем всё ещё не могут быть исключены. Только после тщательного анализа продолжительности жизни и фертильности этих мышей и последующих поколений мы сможем быть уверены.
«У нас всё ещё есть некоторые сперматогониальные стволовые клетки, замороженные на МКС, поэтому мы продолжим проводить дальнейший анализ», — говорит Канацу-Шинохара.