Proč by cesta na Mars mohla skončit dialýzou

Náš zájem o Mars v poslední době opravdu vzlétl. Rudá planeta se stala cílem lidského průzkumu – a osídlení, pokud jste Elon Musk – protože je to jediná planeta ve sluneční soustavě kromě Země, kde víme, že mohl existovat život.

Bylo provedeno mnoho výzkumů o tom, jak cestování vesmírem ovlivňuje tělo. Zatímco mnoho studií se zabývalo účinky kosmických letů na nízké oběžné dráze Země (LEO), některé se zabývaly negativními zdravotními účinky spojenými s cestováním za hranice ochranného magnetického pole Země, kde se má za to, že vystavení galaktickému kosmickému záření (GCR) a stavu beztíže resp. mikrogravitace jsou přispívající faktory.

Nyní, ve studii vedené University College London (UCL), vědci provedli řadu experimentů a analýz, dosud největších, o tom, jak ledviny reagují na delší vesmírné lety, jako je ten, který nás dostane na Mars.

NASA/Joel Kowsky

„Víme, co se stalo astronautům na relativně krátkých vesmírných misích, které se dosud uskutečnily, pokud jde o nárůst zdravotních problémů, jako jsou ledvinové kameny,“ řekl Dr. Keith Siew, vědecký pracovník v oblasti renální medicíny na UCL a vedoucí studie. spolukorespondent autor. „Nevíme, proč k těmto problémům dochází, ne co se stane astronautům na delších letech, jako je navrhovaná mise na Mars.“

Ledviny jsou nepostradatelné (čti: udržující život). Odstraňují odpadní produkty a vyrovnávají tělesné tekutiny prostřednictvím moči; regulují kyselinu, soli a minerály, jako je sodík, vápník, draslík a fosfor v krvi; uvolňují hormony, které regulují krevní tlak; produkují aktivní formu vitamínu D, která podporuje silné a zdravé kosti; a řídí tvorbu červených krvinek.

Pouze 24 lidí, kteří cestovali na Měsíc, bylo vystaveno nezmírněné GCR, a to pouze na relativně krátkých šest až 12 dní. Vědci se tedy podívali na fyziologická, anatomická a biomolekulární data z 20 studijních kohort, včetně vzorků z více než 40 vesmírných misí LEO uskutečněných lidmi a myšmi – většinou na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) – a 12 vesmírných simulací zahrnujících krysy a myši. V sedmi simulacích byly myši vystaveny dávkám GCR ekvivalentním 1,5- a 2,5letým misím na Mars, což napodobovalo cestování hlubokým vesmírem.

Strukturálně se lidské ledviny i ledviny hlodavců zdály být „přemodelovány“ vystavením kosmickým podmínkám. Po necelém měsíci ve vesmíru vykazovaly tubuly, které dolaďují rovnováhu vápníku a soli, známky smrštění, které podle vědců bylo pravděpodobně způsobeno spíše mikrogravitací než GCR. Je však zapotřebí dalšího výzkumu, aby se to potvrdilo nebo zda ve skutečnosti GCR k těmto strukturálním změnám přispívá.

NASA/JPL-Caltech

Předchozí studie ukázaly, že astronauti mají neobvykle vysokou míru tvorby ledvinových kamenů, což bylo připisováno mikrogravitaci způsobující úbytek kostní hmoty, který vede k hromadění vápníku v moči. Současná studie však ukázala, že vesmírný let zásadně změnil způsob, jakým ledviny zpracovávaly soli, což pravděpodobně přispělo k tvorbě ledvinových kamenů.

Nejvíce znepokojující je, že ledviny myší vystavených 2,5 roku GCR vykazovaly trvalé poškození ledvin a ztrátu funkce.

„Pokud nevyvineme nové způsoby ochrany ledvin, řekl bych, že i když by se astronaut mohl dostat na Mars, mohl by potřebovat dialýzu na zpáteční cestě,“ řekl Siew. „Víme, že ledviny pozdě vykazují známky radiačního poškození; v době, kdy to vyjde najevo, je pravděpodobně příliš pozdě na to, aby se zabránilo neúspěchu, což by bylo katastrofální pro šance mise na úspěch.“

Tato studie představuje dosud nejkomplexnější údaje o tom, jak 2,5 roku cestování vesmírem ovlivňuje ledviny, což je relevantní pro jakoukoli navrhovanou cestu na Mars. Ale podle vědců je stále čas vyvinout opravu.

„Naše studie zdůrazňuje skutečnost, že pokud plánujete vesmírnou misi, na ledvinách opravdu záleží,“ řekl Stephen B. Walsh z oddělení ledvinové medicíny UCL a spoluautor studie. „Nemůžete je ochránit před galaktickým zářením pomocí stínění, ale jak se dozvídáme více o biologii ledvin, může být možné vyvinout technologická nebo farmaceutická opatření pro usnadnění delšího cestování vesmírem.“

Studie byla financována Britskou vesmírnou agenturou, Wellcome Trust, St Peters Trust a Kidney Research UK (KRUK) a zveřejněna v roce Příroda komunikace.

Zdroj: UCL