Результаты микробиома, Автор:группа исследователей из Чикаго, являются одними из результатов 10 других исследовательских групп, изучающих, как человеческое тело реагирует на космический полет, о которых сообщается в статье.
Стефан Грин, директор Центра секвенирования в Университете Иллинойса в Чикаго и один из первых авторов статьи, управлял генетическим секвенированием и анализом кишечных микробов, собранных у близнецов, во время и после того, как один из близнецов провел почти год на Международной космической станции.
Хотя сотни людей уже летали в космос, Существует мало данных о том, как космический полет продолжительностью более нескольких месяцев влияет на здоровье и организм. Целью исследования близнецов НАСА является определение воздействия длительного космического полета на физиологическое и психологическое здоровье путем сравнения воздействия космоса на одного близнеца с воздействием земной среды на генетически подобранного брата или сестру.
Близнецами, участвовавшими в исследовании, были астронавт Скотт Келли, совершивший годичный полет на Международной космической станции, завершившийся в марте 2016 года, и его брат-близнец, Марк Келли, тоже космонавт, который остался на Земле, пока его брат был на орбите. Два брата, которым на момент исследования было 50 лет, предоставили биологические образцы и ранее прошли ряд когнитивных и физических обследований, во время и после полета Скотта.
Команды исследователей со всей страны проанализировали данные и сообщили о своих выводах о биохимических, познавательный, окуляр генетический физиологический, иммунологические и другие изменения в Наука бумага.
Исследователи из Чикаго, под руководством Фреда Турека из Северо-Западного университета, включая исследователей из Университета Раша, сосредоточился на анализе изменений микробиома кишечника близнецов. Зеленый, вместе с коллегами Джорджем Члипала и Марком Майеншайн-Клайном из исследовательского центра информатики UIC, секвенированная ДНК, выделенная из бактерий, грибы вирусы и другие микробы, присутствующие в фекальных мазках, взятых у близнецов ранее, во время и после годичного полета Скотта на космическую станцию.
«Наша роль в исследовании близнецов НАСА заключалась в том, чтобы упорядочить, а также проанализировать результаты исследований микробиомов желудочно-кишечного тракта близнецов, и поместить эти анализы в контекст с результатами других команд, "Сказал Грин.
Микробиота кишечника помогает переваривать пищу, борется с инфекциями и играет важную роль в поддержании здоровья иммунной системы. На это большое влияние оказывает генетика, стресс диета и другие факторы окружающей среды. Предыдущие исследования показали, что нездоровая или несбалансированная микробиота является фактором, способствующим метаболическим нарушениям, в том числе ожирение и диабет. Виды, составляющие микробиоту кишечника человека, а также их изобилие, может быть идентифицирован с помощью анализа стула или фекального мазка.
Фекальные мазки были взяты у обоих близнецов дважды перед отъездом Скотта с Земли. четыре раза за время пребывания Скотта на космической станции, а затем три раза по возвращении на Землю.
"Похоже, космический полет оказывает небольшое, но значительное влияние на микробиом; однако состав микробиома кишечника Скотта довольно быстро вернулся к исходному уровню после его возвращения на Землю, "Грин сказал." Независимо от того, связаны ли изменения с другой едой, микрогравитация или радиация, мы не можем сказать однозначно, но я считаю, что эффект был вызван различиями в том, что он ел во время полета. Диета космонавта состоит в основном из сублимированной или термостабилизированной расфасованной пищи ».
Одним из изменений, замеченных Грин и его группой, было изменение во время полета соотношения двух доминирующих типов бактерий:Firmicutes и Bacteroidetes. Соотношение Скотта между этими двумя типами изменилось, пока он находился в космосе, при этом соотношение этих двух типов увеличивается примерно в пять раз по сравнению с его исходным уровнем. Но ни разу во время космического полета соотношение не выходило за рамки того, что вы ожидаете от здоровых людей. Грин объяснил. А также, После возвращения на Землю отношения Скотта быстро вернулись к тому, что было до его космической миссии.
Грин и его коллеги также не заметили изменений в уровне микробного разнообразия во время пребывания Скотта на космической станции.
"Во время пребывания Скотта в космосе разнообразие оставалось неизменным, а это, с моей точки зрения, положительный результат, свидетельствующий о значительной устойчивости и устойчивости микробиоты желудочно-кишечного тракта, " он сказал.
По словам Грина, знание об изменениях микробиома в космосе важно, отчасти потому, что если разнообразие или ключевые виды будут потеряны, источников их пополнения меньше. Он говорит, что изоляция и заключение являются одними из основных препятствий, связанных с длительными миссиями. и эти факторы могут негативно повлиять на микробиом кишечника космонавта.
«Общий небольшой и кратковременный эффект длительных космических полетов на микробиом кишечника, который мы наблюдали у Скотта, очень многообещающий и предполагает, что микробное разнообразие и функции могут поддерживаться даже в более длительных полетах, - сказал Грин. - Это следует рассматривать в контексте, тем не мение, того факта, что это исследование одного человека на низкой околоземной орбите, и дальнейшие исследования необходимы, чтобы подтвердить этот вывод ».
Грин также участвует в других исследованиях, финансируемых НАСА, по изучению воздействия космических полетов. включая текущее исследование воздействия космической среды на кишечную микробиоту мышей в рамках миссии «Исследование грызунов-7».