Ученые предупредили об отказе почек после полета к Марсу
Исследователи из Университетского колледжа Лондона проанализировали влияние космических условий на почки. В результате они пришли к выводу, что на обратном пути астронавтам для выживания потребуется аппарат для диализа. Однако данные из этой же работы вызывают сомнения.
Наш вид находится примерно в десятке лет от первой экспедиции к Марсу, что вызывает у научного сообщества серьезный интерес к вызовам, с которыми столкнутся ее участники. На сегодня серьезнее всего выглядят опасения насчет гравитации: без нее человек может терять примерно по 1% костной массы в месяц, а при потере 20% и более его может постигнуть смерть или, в лучшем случае, неспособность к адаптации по возвращении на Землю.
Авторы новой работы в журнале Nature Communications отметили, что есть и другие системы организма, которым угрожает опасность. Они подвергли анализу работы по действию космических полетов на грызунов и 66 астронавтов, бывавших на МКС. Ученым удалось найти в этих данных признаки патологического увеличения почек и образования в них камней.
При этом исследователи полагают, что причиной проблем с почками может быть как невесомость, так и радиация - в частности, галактические космические лучи, радиационная нагрузка от которых за пределами магнитосферы Земли достигает 0,66 зиверта в год. Среди прочего ученые обратились к данным эксперимента NSRL-22A, в котором мышей подвергали дозам в 0,5 и 0,75 грея (примерный эквивалент - 0,5 и 0,75 зиверта для облученных тканей).
По мнению авторов научной работы, эти дозы отражали эквивалент 1,5 и 2,5 года экспедиции на Марс соответственно. Почки грызунов были увеличены и показывали признаки нарушенной работы даже спустя шесть месяцев (это примерно четверть жизненного срока мышей).
«Если мы не разработаем новые способы защиты почек (ученый говорит о фармпрепаратах), то я бы сказал, что астронавты хоть и смогут слетать на Марс, им может потребоваться диализ на обратном пути», - заявил Кит Сью (Keith Siew), один из авторов исследования.
Естественно, попадание ранее здорового человека на диализ не выглядит приемлемым вариантом развития событий. К такой опции прибегают, только когда функция почек недостаточна для обеспечения здоровой жизни пациента.
В то же время детали новой научной работы вызывают большое сомнение в том, что подобная ситуация вообще случится. Во-первых, люди в реальном полете на Марс не будут находиться в невесомости все два года экспедиции: полет туда продлится не более четырех месяцев. Следовательно, в полной невесомости астронавты пробудут максимум треть от всего путешествия. На Красной планете гравитация равна 0,38 земной, и на сегодня нет никаких данных о том, что подобное тяготение действует на почки так же, как невесомость.
Во-вторых, ученые получили данные по радиации заведомо некорректным способом. Мышей, как и во всех других экспериментах, имитирующих «космическую радиацию», подвергли буквально считаным минутам обстрела частиц, подобных галактическим космическим лучам. В реальности же участники экспедиции на четвертую планету получат примерно 0,75-0,83 зиверта за два года, но не за несколько минут.
Проведем аналогию: человек в обычной жизни получает порядка сотни ватт электромагнитного излучения (солнечные лучи, отопительные приборы, тела других людей). За два года выходит более тысячи киловатт-часов, которые, однако, нам не вредят. Но если человек получит то же количество того же излучения за несколько минут, он, несомненно, умрет.
Технически длительные (а не минутные) облучающие эксперименты с радиационным воздействием на грызунов вполне возможны, их провели еще в 1950-е годы. Однако авторы нового исследования не могли воспользоваться теми данными.
Дело в том, что в длительных экспериментах, имитирующих дозы радиации «космических» уровней (и даже кратно более высоких), животные не только не показали никаких проблем, но и жили на 2,2% (самки) и на 14,6% (самцы) дольше необлученных мышей тех же линий. Вдобавок у них (в случае самцов) увеличилась мускулатура. Естественно, что улучшения по длительности жизни и физической форме несовместимы с отказом почек.
Из-за этого мышей в экспериментах, как бы имитирующих космическую радиацию, подвергают разовому ударному воздействию, давая им дозу галактических лучей не за миллион минут, за который их получат астронавты, а всего за несколько.
Но сделать на этой основе какие-то осмысленные научные выводы можно не более чем на основе эксперимента по облучению человека электромагнитным излучением силой в сотни киловатт. Да, они нанесут фатальный вред здоровью - но это совсем не значит, что свет и отопление вредны людям в реальной жизни.
Автор: Александр Березин
Ссылка на источник
Наш вид находится примерно в десятке лет от первой экспедиции к Марсу, что вызывает у научного сообщества серьезный интерес к вызовам, с которыми столкнутся ее участники. На сегодня серьезнее всего выглядят опасения насчет гравитации: без нее человек может терять примерно по 1% костной массы в месяц, а при потере 20% и более его может постигнуть смерть или, в лучшем случае, неспособность к адаптации по возвращении на Землю.
Авторы новой работы в журнале Nature Communications отметили, что есть и другие системы организма, которым угрожает опасность. Они подвергли анализу работы по действию космических полетов на грызунов и 66 астронавтов, бывавших на МКС. Ученым удалось найти в этих данных признаки патологического увеличения почек и образования в них камней.
При этом исследователи полагают, что причиной проблем с почками может быть как невесомость, так и радиация - в частности, галактические космические лучи, радиационная нагрузка от которых за пределами магнитосферы Земли достигает 0,66 зиверта в год. Среди прочего ученые обратились к данным эксперимента NSRL-22A, в котором мышей подвергали дозам в 0,5 и 0,75 грея (примерный эквивалент - 0,5 и 0,75 зиверта для облученных тканей).
По мнению авторов научной работы, эти дозы отражали эквивалент 1,5 и 2,5 года экспедиции на Марс соответственно. Почки грызунов были увеличены и показывали признаки нарушенной работы даже спустя шесть месяцев (это примерно четверть жизненного срока мышей).
«Если мы не разработаем новые способы защиты почек (ученый говорит о фармпрепаратах), то я бы сказал, что астронавты хоть и смогут слетать на Марс, им может потребоваться диализ на обратном пути», - заявил Кит Сью (Keith Siew), один из авторов исследования.
Естественно, попадание ранее здорового человека на диализ не выглядит приемлемым вариантом развития событий. К такой опции прибегают, только когда функция почек недостаточна для обеспечения здоровой жизни пациента.
В то же время детали новой научной работы вызывают большое сомнение в том, что подобная ситуация вообще случится. Во-первых, люди в реальном полете на Марс не будут находиться в невесомости все два года экспедиции: полет туда продлится не более четырех месяцев. Следовательно, в полной невесомости астронавты пробудут максимум треть от всего путешествия. На Красной планете гравитация равна 0,38 земной, и на сегодня нет никаких данных о том, что подобное тяготение действует на почки так же, как невесомость.
Во-вторых, ученые получили данные по радиации заведомо некорректным способом. Мышей, как и во всех других экспериментах, имитирующих «космическую радиацию», подвергли буквально считаным минутам обстрела частиц, подобных галактическим космическим лучам. В реальности же участники экспедиции на четвертую планету получат примерно 0,75-0,83 зиверта за два года, но не за несколько минут.
Проведем аналогию: человек в обычной жизни получает порядка сотни ватт электромагнитного излучения (солнечные лучи, отопительные приборы, тела других людей). За два года выходит более тысячи киловатт-часов, которые, однако, нам не вредят. Но если человек получит то же количество того же излучения за несколько минут, он, несомненно, умрет.
Технически длительные (а не минутные) облучающие эксперименты с радиационным воздействием на грызунов вполне возможны, их провели еще в 1950-е годы. Однако авторы нового исследования не могли воспользоваться теми данными.
Дело в том, что в длительных экспериментах, имитирующих дозы радиации «космических» уровней (и даже кратно более высоких), животные не только не показали никаких проблем, но и жили на 2,2% (самки) и на 14,6% (самцы) дольше необлученных мышей тех же линий. Вдобавок у них (в случае самцов) увеличилась мускулатура. Естественно, что улучшения по длительности жизни и физической форме несовместимы с отказом почек.
Из-за этого мышей в экспериментах, как бы имитирующих космическую радиацию, подвергают разовому ударному воздействию, давая им дозу галактических лучей не за миллион минут, за который их получат астронавты, а всего за несколько.
Но сделать на этой основе какие-то осмысленные научные выводы можно не более чем на основе эксперимента по облучению человека электромагнитным излучением силой в сотни киловатт. Да, они нанесут фатальный вред здоровью - но это совсем не значит, что свет и отопление вредны людям в реальной жизни.
Автор: Александр Березин
Ссылка на источник