Согласно новому исследованию, проведенному учеными из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, структура и функции почек изменяются в результате космического полета, а галактическая радиация вызывает необратимые повреждения, которые могут поставить под угрозу любую миссию на Марс.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, является крупнейшим на сегодняшний день анализом состояния почек во время космических полетов и включает в себя первый набор данных о состоянии здоровья астронавтов, работающих на коммерческой основе.

Rосмические полеты вызывают определенные проблемы со здоровьем, начиная с 1970-х годов, когда люди впервые вышли за пределы магнитного поля Земли, что наиболее известно во время первой высадки на Луну в 1969 году. Эти проблемы включают потерю костной массы, ослабление сердца и зрения, а также образование камней в почках.

Считается, что многие из этих проблем связаны с воздействием космической радиации, такой как солнечные ветры от Солнца и галактическая космическая радиация (ГКЛ) из глубокого космоса, от которых магнитное поле Земли защищает нас на Земле1. Поскольку большинство пилотируемых космических полетов осуществляются на низкой околоземной орбите (НОО) и частично защищены от магнитного поля Земли, только 24 человека, побывавшие на Луне, подверглись сильному воздействию ГКЛ и то лишь на короткое время (6-12 дней).

Никто не изучал, какие изменения могут происходить в почках и других органах в результате условий, которые могут возникнуть во время космических путешествий за пределы магнитного поля Земли на более длительные периоды.

В этом исследовании ученые провели ряд экспериментов и анализов, чтобы выяснить, как почки реагируют на космический полет.

Это включало биомолекулярные, физиологические и анатомические оценки с использованием данных и образцов из 20 групп исследования. Это включало образцы из более чем 40 космических полетов на низкую околоземную орбиту с участием людей и мышей, большинство из которых были направлены на Международную космическую станцию, а также 11 космических симуляций с участием мышей и крыс.

В семи из этих симуляций участвовали мыши, подвергшиеся воздействию имитируемых доз ГКЛ, эквивалентных 1,5-летним и 2,5-летним полетам на Марс, имитирующим космический полет за пределы магнитного поля Земли.

Результаты показали, что почки как человека, так и животных «перестраиваются» в условиях космического полета, при этом особые почечные канальцы, ответственные за тонкую настройку баланса кальция и соли, проявляют признаки усадки менее чем через месяц пребывания в космосе. Исследователи говорят, что вероятной причиной этого является микрогравитация, а не ГКЛ, хотя необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, может ли взаимодействие микрогравитации и ГКЛ ускорить или ухудшить эти структурные изменения.

Ранее предполагалось, что основной причиной образования камней в почках во время космических полетов является исключительно вызванная микрогравитацией потеря костной массы, которая приводит к накоплению кальция в моче. Скорее всего, выводы команды Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе показали, что способ переработки солей почками коренным образом изменился в результате космических полетов и, вероятно, является основной причиной образования камней в почках.

Возможно, самым тревожным открытием, по крайней мере, для любого астронавта, планирующего трехлетнее путешествие на Марс в оба конца, является то, что почки мышей, подвергавшихся воздействию радиации, имитирующей ГКЛ, в течение 2,5 лет испытывали необратимые повреждения и утрату функций.

Ученые считают, что если не разработают новые способы защиты почек, хотя астронавт и может долететь до Марса, то на обратном пути ему может понадобиться диализ.