Vesoljsko potovanje lahko vpliva na črevesno funkcijo astronavtov

Bakterije, glive, virusi pa lahko vstopijo v naše črevesje s hrano, ki jo zaužijemo. Na srečo, epitelijske celice, ki obdajajo naše črevesje, služijo kot robustna ovira, ki preprečuje vdor teh mikroorganizmov v preostala telesa.

Raziskovalna skupina, ki jo vodi biomedicinski znanstvenik na Univerzi v Kaliforniji, Riverside, je ugotovil, da simulirana mikrogravitacija, na primer pri vesoljskih poletih, moti delovanje epitelijske pregrade tudi po odstranitvi iz okolja mikrogravitacije.

"Naše ugotovitve vplivajo na naše razumevanje učinkov vesoljskih potovanj na črevesno funkcijo astronavtov v vesolju, kot tudi njihova sposobnost, da prenesejo učinke sredstev, ki po vrnitvi na Zemljo ogrožajo delovanje črevesne epitelijske pregrade, "je dejal Declan McCole, profesor biomedicinskih znanosti na Medicinski fakulteti UC Riverside, ki je vodil danes objavljeno študijo leta Znanstvena poročila .

Okolje mikrogravitacije, s katerim se srečujemo v vesolju, močno vpliva na človeško fiziologijo, vodi do kliničnih simptomov in bolezni, vključno z gastroenteritisom; prejšnje študije so pokazale, da mikrogravitacija oslabi človeški imunski sistem. Pokazalo se je tudi, da mikrogravitacija poveča sposobnost črevesnih bolezni za bakterije, ki se prenašajo s hrano, kot je salmonela.

Naša študija prvič kaže, da okolje mikrogravitacije povzroči, da se epitelne celice manj upirajo učinkom sredstva, ki oslabi pregradne lastnosti teh celic. Pomembno je, opazili smo, da se je ta napaka ohranila do 14 dni po odstranitvi iz okolja mikrogravitacije. "

Declan McCole, profesor biomedicinskih znanosti na Medicinski fakulteti UC Riverside

Sredstvo za indukcijo prepustnosti, ki ga je McColejeva ekipa raziskala, je bil acetaldehid, metabolit alkohola. McCole je pojasnil, da alkohol ogroža pregradno funkcijo in poveča prepustnost prebavil pri normalnih osebah in pri bolnikih z alkoholno boleznijo jeter.

Pregradna funkcija črevesnega epitelija, je dodal, je ključnega pomena za ohranjanje zdravega črevesja; ko je moten, lahko povzroči povečano prepustnost ali puščanje. To, po vrsti, lahko močno poveča tveganje za okužbe in kronična vnetna stanja, kot je vnetna črevesna bolezen, Celiakija, Sladkorna bolezen tipa 1, in bolezni jeter.

McColeova ekipa je uporabila vrtljivo stensko posodo - bioreaktor, ki vzdržuje celice v nadzorovanem rotacijskem okolju, ki simulira skoraj breztežnost - za preučitev vpliva simulirane mikrogravitacije na kultivirane črevesne epitelijske celice.

18 dni po kulturi v posodi, ekipa je odkrila, da so epitelne celice črevesja pokazale zapoznelo nastajanje "tesnih stikov", "ki so stiki, ki povezujejo posamezne epitelne celice in so potrebni za ohranjanje neprepustnosti. Rotirajoča stenska posoda proizvaja tudi spremenjen vzorec tesnega stičnega sklopa, ki se obdrži do 14 dni po odstranitvi črevesnih epitelijskih celic iz posode.

"Naša študija je prva, ki je raziskala, ali se funkcionalne spremembe lastnosti pregrad epitelijskih celic vzdržujejo skozi čas po odstranitvi iz simuliranega okolja mikrogravitacije, "McCole je dejal." Naše delo lahko posreduje dolgoročna potovanja v vesolje in kolonizacijo, kjer lahko izpostavljenost patogenom, ki se prenašajo s hrano, povzroči hujšo patologijo kot na Zemlji. "

• Študija razkriva novo pot do kolorektalnega raka
• Ključni mehanizem, ki določa, kako protivirusni imunski odzivi reprogramirajo presnovo jeter