Ученые из Института медико-биологических проблем РАН, Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, Института энергетических проблем химической физики РАН и МФТИ проанализировали изменения в составе мочи космонавтов на МКС и обнаружили в ней признаки повреждения кровеносных и лимфатических сосудов, сообщает «Наука в Сибири».
Как известно, в моче здорового человека количество белка колеблется от 40 до 80 миллиграммов в сутки. Если его больше, то диагностируют протеинурию, причиной которой могут быть различные проблемы организма, так или иначе ведущие к нарушению почечной фильтрации.
В новой работе ученые исследовали мочу 21 космонавта, которую собирали в три приема: перед полетом, на первые и на седьмые сутки после приземления. Образцы мочи подвергались хромато-масс-спектрометрическому анализу. Всего ученым удалось выделить 200 различных белков, присутствующих в урине покорителей космоса. 17 из них оказались функционально связаны с эндотелием — клетками, выстилающими внутреннюю поверхность кровеносных и лимфатических сосудов.
Установить это позволило особое программное обеспечение — так называемые генные сети, создаваемые в ИЦиГ Сибирского отделения РАН. «Вершиной» в узлах такой сети является ген. Если белок, который нарабатывается одним геном, взаимодействует с белком, кодируемым другим геном, сеть считает, что между этими генами есть связь. В данном случае все 17 фрагментов белков были связаны с эндотелием.
Эндотелий участвует в регуляции давления крови. Поскольку в невесомости человек не находится под действием силы тяжести, в его организме происходит перераспределение крови — в верхней части тела ее становится больше, отчего лица космонавтов на видео слегка одутловаты, а в нижней части тела — меньше.
Как показали «генные сети», в ходе космического полета в мочу попадают белки, связанные с активацией, миграцией и делением эндотелиальных клеток. По всей видимости, это признак активной адаптации клеток эндотелия к необычным условиям без силы тяжести. Через семь дней после возвращения из космоса почти все показатели мочи были такими же, как и до полета, за исключением некоторых отдельных белков — для их восстановления, полагают ученые, времени нужно больше.
Подобные исследования перспективны не только с точки зрения космоса. Ученые ИЦиГ СО РАН недавно обнаружили, что количество белков в моче и их масса увеличивается с возрастом. Это может означать, что через почечный барьер, который раньше пропускал только небольшие пептиды, теперь могут проходить более крупные белковые молекулы. Видимо, с возрастом микроразрывы или микроповреждения почек происходят заметно чаще, что и отражается на составе мочи.
В дальнейшем исследователи с помощью своих «генных сетей» планируют переходить на более детальный анализ связи определенных патологий с наблюдаемыми изменениями в составе мочи. Тогда по изменениям в ней можно будет отслеживать ранние стадии различных заболеваний. Уже сейчас есть некоторые возможности, например, по отслеживанию рака щитовидной железы.
Подробнее об изменениях в организме в условиях невесомости читайте здесь.
