Биологи выяснили, почему у космонавтов часто болит живот

Группа ученых из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) обнаружила, что микрогравитация в космических полетах нарушает функционирование эпителиальных клеток кишечника даже после удаления из микрогравитационной среды.

Микрогравитационная среда, встречающаяся в космосе, оказывает сильное воздействие на физиологию человека, приводя к различным болезням, включая гастроэнтерит. Кроме того, предыдущие исследования показали, что микрогравитация ослабляет иммунную систему человека и повышает уязвимость кишечника к патогенным бактериям, таким как сальмонелла.

«Наше исследование впервые показывает, что микрогравитационная среда делает эпителиальные клетки менее способными противостоять воздействию патогенных микробов, которые ослабляют барьерные свойства этих клеток, – отметил Деклан Макколе, ведущий автор исследования. – Причем этот дефект сохранялся до 14 дней после удаления из микрогравитационной среды».

Барьерная функция кишечного эпителия имеет решающее значение для поддержания здоровья кишечника. Как только оно нарушается, проницаемость увеличивается, и вредные микробы могут проникнуть в другие части организма. Это может значительно увеличить риск получения инфекций и развития хронических воспалительных состояний, таких как воспалительные заболевания кишечника, целиакия, диабет І типа и заболевания печени.

Для имитации микрогравитации ученые использовали сосуд с вращающейся стенкой – биореактор, который поддерживает клетки в среде с контролируемым вращением, практически имитирующим невесомость.

Через 18 дней после культивирования в сосуде ученые обнаружили, что кишечные эпителиальные клетки стали медленнее образовывать плотные соединения, которые связывают отдельные эпителиальные клетки и необходимы для поддержания непроницаемости. Сосуд с вращающейся стенкой также изменяет рисунок узла плотного соединения, который сохраняется до 14 дней после удаления кишечных эпителиальных клеток из сосуда.

Ученые считают, что их работа может дать информацию о длительных космических путешествиях и колонизации иных миров, когда воздействие пищевого патогена на кишечник может привести к более серьезной патологии, чем на Земле.