Длительное путешествие на Марс, в ходе которого астронавты подвергаются воздействию космической радиации и невесомости, может привести к необратимому повреждению почек, согласно новому исследованию. Это самый масштабный на сегодняшний день анализ того, как космические полеты влияют на здоровье почек.
Наш интерес к Марсу в последнее время действительно возрос. Красная планета стала целью исследования человеком — и заселения , если вы Илон Маск — потому что это единственная планета в Солнечной системе, кроме Земли, где, как мы знаем, могла существовать жизнь.

Было проведено множество исследований того, как космические путешествия влияют на организм . В то время как многие исследования изучали эффекты космических полетов на низкой околоземной орбите (НОО), некоторые из них изучали негативные последствия для здоровья, связанные с полетами за пределами защитного магнитного поля Земли, где, как считается, воздействие галактического космического излучения (ГКИ) и невесомости или микрогравитации являются способствующими факторами.

В ходе исследования, проведенного под руководством Университетского колледжа Лондона (UCL), ученые провели ряд экспериментов и анализов, крупнейших на сегодняшний день, посвященных тому, как почки реагируют на длительные космические полеты, подобные тому, который доставит нас на Марс.

«Мы знаем, что произошло с астронавтами во время относительно коротких космических миссий, проведенных до сих пор, с точки зрения увеличения проблем со здоровьем, таких как камни в почках», — сказал доктор Кейт Сью, научный сотрудник по нефрологии в UCL и руководитель и соавтор исследования. «Мы не знаем, почему возникают эти проблемы, а не то, что произойдет с астронавтами во время более длительных полетов, таких как предлагаемая миссия на Марс».

Почки незаменимы (читай: поддерживают жизнь). Они удаляют отходы и балансируют жидкости организма через мочу; они регулируют кислотность, соли и минералы, такие как натрий, кальций, калий и фосфор в крови; они выделяют гормоны, которые регулируют кровяное давление; они вырабатывают активную форму витамина D, которая способствует крепким, здоровым костям; и они контролируют выработку эритроцитов.

Только 24 человека, которые летали на Луну, подвергались воздействию не смягченного ГКЛ, и только в течение относительно короткого периода от шести до 12 дней. Поэтому исследователи изучили физиологические, анатомические и биомолекулярные данные 20 исследовательских групп, включая образцы из более чем 40 космических миссий на НОО, предпринятых людьми и мышами — в основном на Международной космической станции (МКС) — и 12 космических симуляций с участием крыс и мышей. В семи симуляциях мыши подвергались воздействию доз ГКЛ, эквивалентных 1,5- и 2,5-летним миссиям на Марс, имитируя дальние космические путешествия .

Структурно почки как человека, так и грызунов, по-видимому, были «ремоделированы» под воздействием космических условий. Менее чем через месяц пребывания в космосе канальцы, которые тонко регулируют баланс кальция и соли, показали признаки усадки, что, по словам исследователей, скорее всего, было вызвано микрогравитацией, а не GCR. Однако необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить это или же выяснить, действительно ли GCR способствует этим структурным изменениям.

Предыдущие исследования показали, что у астронавтов необычно высокий уровень образования камней в почках, что объясняется микрогравитацией, вызывающей потерю костной массы, что приводит к накоплению кальция в моче. Однако настоящее исследование показало, что космический полет фундаментально изменил то, как почки перерабатывают соли, что, вероятно, способствовало образованию камней в почках.

Наибольшее беспокойство вызывает тот факт, что почки мышей, подвергавшихся воздействию ГКЛ в течение 2,5 лет, показали необратимое повреждение и потерю функции.

«Если мы не разработаем новые способы защиты почек, я бы сказал, что, хотя астронавт и сможет добраться до Марса, на обратном пути ему может потребоваться диализ», — сказал Сью. «Мы знаем, что почки поздно проявляют признаки радиационного поражения; к тому времени, когда это становится очевидным, вероятно, уже слишком поздно предотвращать отказ, что было бы катастрофой для шансов миссии на успех».

Это исследование представляет собой наиболее полные на сегодняшний день данные о том, как космические путешествия продолжительностью до 2,5 лет влияют на почки, что имеет значение для любого предполагаемого путешествия на Марс. Но, как говорят исследователи, еще есть время разработать исправление.

«Наше исследование подчеркивает тот факт, что если вы планируете космическую миссию, почки действительно важны», — сказал Стивен Б. Уолш из отделения нефрологии UCL и соавтор исследования. «Вы не можете защитить их от галактической радиации с помощью экранирования, но по мере того, как мы узнаем больше о биологии почек, может стать возможным разработать технологические или фармацевтические меры для облегчения длительных космических путешествий».