Американские учёные из Калифорнийского университета обнаружили существенный фактор, который станет препятствием для длительных космических перелётов. Как оказалось, пребывание в условиях пониженной гравитации оказывает слишком большое негативное влияние на физиологические процессы. В частности, резко снижается барьерная функция стенки кишечника, что в перспективе приводит к развитию серьёзных заболеваний ЖКТ.
Как известно, основным барьером для проникновения в организм болезнетворных вирусов, бактерий и грибков служит эпителиальная ткань, выстилающая кишечник. Ослабление барьерной функции считается достаточно серьёзным заболеванием, которое получило название «синдрома дырявого кишечника». Нередко это состояние называют «раздражённым кишечником», повышающим риск развития инфекционных заболеваний, диабета, целиакии, болезней печени.
Известно, что пребывание в условиях микрогравитации приводит к ослаблению иммунной функции. Одновременно усиливается размножение патогенных кишечных бактерий, в частности, сальмонеллы. Более того, ослабленное состояние сохраняется не менее 14 дней после возвращения в нормальные условия, т.е. после приземления космонавта.
Учёные исследовали барьерную функцию кишечника при помощи ацетальдегида – вещества, образующегося при переработке алкоголя. Невесомость имитировали посредством постоянного вращения стеночного сосуда – биореактора с эпителиальной тканью. Предметом изучения стали процессы, протекающие в кишечнике под воздействием микрогравитации.
Культивация эпителиальных клеток в имитационном устройстве продолжалась в течение 18 дней, после чего биологические образцы подверглись исследованию. Было установлено, что развитие клеток протекает в замедленном ритме. В частности, между клетками намного медленнее, чем обычно, образовывались белковые структуры плотного контакта. Именно белки окклюдины и клаудины, входящие в состав этих структур, служат основным препятствием для преодоления патогенами эпителиального барьера. Дальнейшие наблоюдения позволили установить, что срок восстановления плотных контактов занимает не менее двух недель. В течение указанного времени из-за нарушенной межклеточной структуры сохраняется повышенный риск развития заболеваний.
Изучение процессов, протекающих в различных тканях организма, поможет лучше подготовиться к длительным космическим перелётам и к тем опасностям, которые будут угрожать их участникам. Нельзя допустить, чтобы негативное воздействие пищевых патогенов стало причиной серьёзных проблем у первопроходцев космических просторов. К тому же такие исследования позволяют лучше изучить механизмы обменных процессов в клетках нашего тела.
