Фраза «веди себя соответственно своему возрасту» — это великолепной способ заставить человека пересмотреть своё поведение и образ жизни. Тем не менее, возраст не всегда приводит к совершенствованию. Некоторые клетки иммунной системы с возрастом, как правило, начинают работать не совсем правильно, именно поэтому пожилые люди более уязвимы к различного рода заболеваниям. Поскольку эти клетки ведут себя аналогично, то есть со сбоями в работе, в условиях космического полёта, исследователи изучают влияние микрогравитации на клетки иммунной системы (ИС), дабы лучше понять, как именно ИС изменяется по мере старения организма.
NASA и National Institute on Aging, который является членом Национальных институтов здравоохранения США (National Institutes of Health), объединились для того, чтобы поддержать исследования на борту Международной космической станции, которые могут в один прекрасный день сделать прорыв в медицинском обслуживании и качестве жизни всего человечества. T-Cell Activation in Aging — первое исследование, планируемое для проведения в космосе, которое финансируется Biomedical Research on the International Space Station National Institutes of Health initiative.
Крайне сложно изучать генетические и молекулярные изменения, связанные со старением и угнетением иммунной системы, потому что условия для них создаются на протяжении десятилетий, к тому же у пожилых людей, как правило, есть очень много сопутствующих заболеваний, которые могут усложнять проведение научных исследований. Однако изменения в иммунной системе, в том числе поведение Т-клеток, в условиях космического пространства протекают довольно быстро.
По словам бывшего астронавта NASA Милли Элизабет Хьюз-Фулфорд (Millie Hughes-Fulford), которая является научным руководителем исследований, одна из основных целей исследования заключается в том, чтобы использовать микрогравитацию в качестве новой модели системы старения для исследования молекулярных механизмов иммуносупрессии (угнетения иммунитета по той или иной причине), наблюдаемой у пожилых людей. Она считает, что проведение такого рода исследований, в конечном счёте, позволит выработать новые стратегии для лечения дисфункций иммунной системы.
По словам Felipe Sierra Ph.D. из National Institute on Aging Division of Aging Biology, уникальный подход этого эксперимента, направленного на изучение молекулярных механизмов, способствующих снижению функций Т-клеток, расширит понимание учёных о воздействии невесомости на функции ИС, а также позволит лучше понять суть иммуносупрессии — одной и основных проблем, с которой сталкиваются люди в возрасте. Учёный надеются, что исследование позволит выработать новые меры по предотвращения инфицирования не только космических «путешественников», но и людей с ослабленной иммунной системой.
Иммунная система — это сложная оборонная сеть, защищающая организм от различного рода заболеваний. Иммуноциты постоянно «патрулируют» кровоток в поисках враждебных клеток. В случае обнаружения «противника», они передают бразды правления так называемым «Т-клеткам».
По словам Хьюз-Фулфорд, если иммунная система походит на армию, то Т-клетки в ней — генералы.
Когда Т-клетки узнают об атаке противника, они активизируют и отдают команды, направленные на пробуждение армии иммуноцитов, задача которой противостоять инфекции. Но если Т-клетки работают плохо и вовремя не поднимают войска на борьбу с инфекцией, то человека одолевает болезнь.
Ослабление функций иммунной системы — это обычная проблема для пожилых людей и астронавтов. Удивительно, но некоторые изменения в ИС пожилых людей точ-в-точ, как у астронавтов, возвратившихся на Землю после длительного пребывания в космическом пространстве. Нарушение активации Т-клеток и быстрый процесс производства клеток — одни из самых распространённых изменений.
Исследование Хьюз-Фулфорд из University of California направленно на поиски ответа, как воздействие микрогравитации может имитировать процесс старения иммуноцитов и выявлять биохимические механизмы, положенные в основу дисфункции иммунной системы. Ответ на этот вопрос может применяться не только для борьбы с иммуносупрессией, но и с воспалительными заболеваниями.
Новое исследование космического полёта — Leukin-2 — разработано для того, чтобы идентифицировать, какие аспекты космического полёта разрушают иммунную систему. Предыдущее исследование показало, что процессы активации Т-клеток в космическим пространстве протекают с многочисленными сбоями.
Leukin-2 станет первым исследованием, в рамках которого будет проводиться сравнение активации Т-клеток в условиях микрогравитации бок о бок с образцами искусственного контроля за гравитацией в центрифуге на борту МКС.
На Земле учёные приложили массу усилий для того, чтобы смоделировать заболевания в лабораторных условиях, благодаря чему они могут изучать их и разрабатывать способы их профилактики и лечения.
Научная группа Хьюз-Фулфорд загрузила образцы человеческих Т-клеток от здоровых доноров в специализированные контейнеры, которые 18 апреля 2014 года отправились на МКС на борту космического корабля «Dragon». Члены экипажа орбитальной станции уже поместили выборки в инкубатор Kubik лаборатории Европейского космического агентства «Columbus».
В рамках эксперимента некоторые выборки будут помещены в центрифугу, что позволит создать искусственную гравитацию. Они буду выполнять роль контрольных образцов для выборок микрогравитации. Образцы вернутся на Землю на борту всё того же «Dragon» примерно через месяц.
Как только выборки возвратятся на Землю, научная группа проведёт сравнительный анализ космических и наземных выборок для того, чтобы установить, какие именно изменения произошли в процессах экспрессии генов и синтеза белка.
