Cestovanie vesmírom môže ovplyvniť črevnú funkciu astronautov

Baktérie, huby, a vírusy sa môžu dostať do nášho čreva prostredníctvom jedla, ktoré jeme. Našťastie epiteliálne bunky, ktoré lemujú naše črevá, slúžia ako robustná bariéra, ktorá zabráni týmto mikroorganizmom preniknúť do zvyšku nášho tela.

Výskumný tím vedený biomedicínskym vedcom na Kalifornskej univerzite, Riverside, zistil, že simulovaná mikrogravitácia, taký, s akým sa stretávame pri vesmírnych letoch, narúša fungovanie epiteliálnej bariéry aj po vybratí z prostredia mikrogravitácie.

„Naše zistenia majú dôsledky pre naše chápanie účinkov cestovania vesmírom na črevnú funkciu astronautov vo vesmíre, ako aj ich schopnosť odolávať účinkom činidiel, ktoré narušujú funkciu črevnej epiteliálnej bariéry po ich návrate na Zem, “povedal Declan McCole, profesor biomedicínskych vied na Lekárskej fakulte UC Riverside, ktorý viedol štúdiu publikovanú dnes v Vedecké správy .

Mikrogravitačné prostredie, s ktorým sa stretávame vo vesmíre, má hlboký vplyv na fyziológiu človeka, vedúce ku klinickým symptómom a chorobám vrátane gastroenteritídy; predchádzajúce štúdie ukázali, že mikrogravitácia oslabuje imunitný systém človeka. Ukázalo sa tiež, že mikrogravitácia zvyšuje schopnosť baktérií prenášaných potravinami, ako sú salmonely, spôsobovať črevné choroby.

Naša štúdia prvýkrát ukazuje, že mikrogravitačné prostredie robí epiteliálne bunky menej odolnými voči účinkom činidla, ktoré oslabuje bariérové ​​vlastnosti týchto buniek. Dôležité je, zistili sme, že tento defekt bol zachovaný až 14 dní po odstránení z prostredia mikrogravitácie. "

Declan McCole, profesor biomedicínskych vied na UC Riverside School of Medicine

Prostriedok vyvolávajúci permeabilitu, ktorý sa McColeov tím rozhodol skúmať, bol acetaldehyd, metabolit alkoholu. McCole vysvetlil, že alkohol narúša bariérovú funkciu a zvyšuje gastrointestinálnu permeabilitu u normálnych subjektov a u pacientov s alkoholickým ochorením pečene.

Bariérová funkcia črevného epitelu, pridal, je rozhodujúci pre udržanie zdravého čreva; keď je narušený, môže to viesť k zvýšenej priepustnosti alebo netesnosti. Toto, zasa môže výrazne zvýšiť riziko infekcií a chronických zápalových stavov, ako je zápalové ochorenie čriev, celiakia, Cukrovka 1. typu, a ochorenie pečene.

McColeov tím použil nádobu s rotujúcou stenou - bioreaktor, ktorý udržiava bunky v prostredí kontrolovanej rotácie, ktorý simuluje takmer beztiažový stav - na skúmanie vplyvu simulovanej mikrogravitácie na kultivované črevné epiteliálne bunky.

Po kultivácii 18 dní v nádobe, tím zistil, že črevné epiteliálne bunky vykazujú oneskorenú tvorbu „tesných spojov, "čo sú spojenia, ktoré spájajú jednotlivé epiteliálne bunky a sú nevyhnutné na udržanie nepriepustnosti. Rotujúca stenová nádoba tiež vytvára zmenený vzor zostavy tesného spojenia, ktorý je zachovaný až 14 dní po vybratí črevných epiteliálnych buniek z cievy."

„Naša štúdia je prvou, ktorá skúmala, či sú funkčné zmeny vlastností bariérových vlastností epiteliálnych buniek v priebehu času zachované aj po odstránení zo simulovaného mikrogravitačného prostredia, „McCole povedal.“ Naša práca môže informovať o dlhodobom cestovaní do vesmíru a kolonizácii, kde expozícia patogénom pochádzajúcim z potravín môže mať za následok závažnejšiu patológiu ako na Zemi. “

• Štúdia odhaľuje novú cestu k cieľu kolorektálneho karcinómu
• Identifikoval sa kľúčový mechanizmus toho, ako antivírusové imunitné reakcie preprogramujú metabolizmus pečene