Nieważkość wpływa na aktywność wielu genów

Stan nieważkości wpływa na aktywność prawie 200 genów biorących udział w praktycznie wszystkich najważniejszych procesach wewnątrzkomórkowych.

Wpływ kosmosu na ludzkie ciało został mało zbadany, chociaż w tej dziedzinie odnotowano pewne sukcesy. Wiadomo na przykład, że w ciągu miesiąca traci się 1–2% tkanki kostnej, czyli tyle samo, ile na Ziemi w ciągu roku. Jednak zmiany fizjologiczne i biochemiczne zachodzące w żywym organizmie podczas lotu prawie nigdy nie zostały szczegółowo zbadane. Z jednej strony przygotowanie przestrzeni kosmicznej jest zbyt kosztowne, a z drugiej strony nie wszystkie takie badania są etyczne do przeprowadzenia na ludziach. Dlatego międzynarodowa grupa naukowców, która postanowiła zbadać wpływ nieważkości na ciało, wybrała muszkę owocową jako obiekt modelowy i użyła silnego pola magnetycznego, aby odtworzyć nieważkość.

„Magnetyczna lewitacja” jest znana od dawna: pod koniec lat 90. odkryto, że silne pole magnetyczne tworzy stan nieważkości bez szkody dla organizmu zwierząt. Co więcej, zwierzęta w takim polu (które jest 350 tysięcy razy silniejsze od ziemskiego) zachowywały się tak, jakby znajdowały się na orbicie okołoziemskiej. Od tego czasu metoda ta jest stosowana jako tani i dostępny substytut prawdziwych lotów. Podczas eksperymentu naukowcy umieszczali rozwijające się muszki owocówki w warunkach zmniejszonej lub zwiększonej grawitacji przez 22 dni, po czym analizowali, jak zmieniała się aktywność genów owadów.

Eksperymentatorzy poinformowali w czasopiśmie BMC Genomics, że udało im się zarejestrować zmiany w pracy 500 genów w stanie nieważkości (tylko 10% wspólnych dla samców i samic). Jest jednak pewien niuans, ponieważ kolosalne pole magnetyczne powinno w jakiś sposób wpływać na pracę genów. Aby ustalić, jak bardzo zniekształca ono obraz, naukowcy umieścili muchy w polu o tej samej mocy, ale nie powodującym nieważkości. Później okazało się, że nieważkość można przypisać zmianom w aktywności nie więcej niż 200 genów. Wśród nich były najbardziej zróżnicowane: te kontrolujące metabolizm, te biorące udział w regulacji odporności, te przekazujące sygnały komórkowe itp. Krótko mówiąc, zmiany wpłynęły na wszystkie kluczowe procesy komórkowe. Jednocześnie zwiększona grawitacja wpłynęła na aktywność tylko 44 genów.

Oczywiście, nie można od razu wyciągać wniosków na temat tego, jak nieważkość wpływa na człowieka na podstawie tych danych. Ale, zdaniem naukowców, nie można też powiedzieć, że nie ma wpływu. I jakkolwiek nieistotny by on nie był, w czasie spędzonym na orbicie (lub w trakcie lotu międzyplanetarnego) molekularno-genetyczny wpływ nieważkości może osiągnąć bardzo zauważalne wartości. Bądźmy więc na to przygotowani, planując wyprawy kosmiczne.