Астронавти старіють швидше у космосі – і це може допомогти людям на Землі

Астронавти, які тривалий час проводять на Міжнародній космічній станції, після повернення на Землю нерідко стикаються зі змінами в організмі, схожими на ті, які зазвичай пов'язують зі старінням. Про це пише Phys.

Чому космос може стати лабораторією для вивчення старіння?

У них можуть погіршуватися стан м'язів, кісток, серцево-судинної системи та інші фізіологічні показники. Особливість космічних польотів полягає в тому, що деякі з цих змін виникають значно швидше, ніж аналогічні процеси у людей на Землі.

Частина негативних наслідків може зникати протягом кількох місяців після повернення астронавтів додому. Водночас інші зміни можуть зберігатися довше. Саме це поставило перед науковцями цікаве питання: чи можна використати космос для вивчення механізмів старіння та пошуку способів уповільнити або навіть частково повернути вікові зміни у людей?

Космічний політ створює для організму незвичайні умови. Астронавти живуть за дуже низької гравітації, зазнають більшого впливу космічного випромінювання та стикаються з порушеннями сну.

Через це процеси, які на Землі можуть розвиватися десятки років, у космосі іноді проявляються протягом тижнів або місяців. Фактично космічний політ дозволяє вченим побачити окремі механізми старіння у своєрідному "прискореному режимі".

Біологічний вік астронавтів зріс навіть за дев'ять днів

Одним із нових досліджень, яке привернуло увагу до цієї теми, стала наукова робота 2026 року, присвячена чотирьом астронавтам місії Axiom-2.

Під час дев'ятиденної космічної місії вчені досліджували хімічні маркери, пов'язані з ДНК. Такі показники можна використовувати для оцінки біологічного віку людини. Біологічний вік відрізняється від звичайного віку, який визначається кількістю прожитих років. Він показує, наскільки "старим" виглядає організм з погляду певних молекулярних змін.

Під час космічного польоту розрахунковий біологічний вік астронавтів зріс. Після повернення на Землю цей показник почав знижуватися.

Однак це не означає, що учасники місії буквально постаріли на кілька років лише за дев'ять днів. Автори дослідження наголошують на обмеженнях роботи. У ній брали участь лише чотири людини, тому отримані результати не дозволяють робити остаточні висновки про вплив космосу на старіння.

Проте експеримент продемонстрував, наскільки швидко людський організм може реагувати на незвичайні умови космічного польоту.

Чому відсутність звичної гравітації змінює організм?

На Землі практично всі системи людського організму постійно працюють в умовах сили тяжіння.

М'язи утримують тіло, кістки витримують навантаження, серцево-судинна система адаптується до постійного переміщення крові в умовах гравітації. Це механічне навантаження є важливою частиною нормальної роботи організму.

З віком функції багатьох систем поступово погіршуються. У космосі ж значна частина звичного навантаження просто зникає.

Особливо добре це видно на прикладі скелетних м'язів. Астронавти можуть втрачати м'язову масу та силу з дуже високою швидкістю навіть попри регулярні тренування. Для боротьби з цим ефектом вони можуть займатися фізичними вправами приблизно дві години на день. Проте повністю компенсувати наслідки дуже низької гравітації фізичні тренування не завжди можуть.

М'язи старіють у прискореному режимі

Втрата м'язової маси в космосі може мати певні спільні механізми із саркопенією – віковою втратою м'язової маси та сили. Саркопенія є однією з важливих проблем, пов'язаних зі старінням. Вона підвищує ризик фізичної слабкості та падінь і може призводити до втрати самостійності в літньому віці.

Водночас учені поки що не можуть стверджувати, що втрата м'язів у космосі повністю повторює саркопенію.

Подібні зовнішні наслідки можуть виникати через різні біологічні механізми. Однак ключова перевага космічних досліджень полягає саме у швидкості процесів.

Якщо на Землі науковцям доводиться спостерігати за змінами в організмі протягом багатьох років, космічний політ може дозволити побачити певні процеси протягом однієї місії. Саме ця можливість привернула увагу дослідницької групи, яка працює над програмою MicroAge.

Вчені відправили на орбіту мініатюрні людські м'язи

У межах місії MicroAge, яку фінансує Космічне агентство Великої Британії, дослідники відправили на Міжнародну космічну станцію вирощені в лабораторії людські м'язові структури.

Ці мініатюрні тканини мають приблизно розмір рисового зерна. Їх створили з використанням людських м'язових стовбурових клітин. Такий підхід дозволяє проводити дослідження не лише за участю астронавтів, кількість яких для наукових експериментів завжди обмежена.

Вирощені тканини можна детально порівнювати зі змінами, які відбуваються в м'язах людей під час старіння на Землі. Крім того, лабораторні м'язові структури дають можливість раніше тестувати потенційні способи захисту м'язів.

Якщо виявиться, що швидка втрата м'язової маси у космосі та вікові зміни на Землі мають спільні механізми, космічні експерименти можуть значно прискорити пошук нових методів лікування.

Наступна місія зосередиться на "електростанціях" клітин

Наступним етапом досліджень стане місія MicroAge II. Вона має детальніше вивчити біологічні процеси, пов'язані зі швидкою втратою м'язів.

Особливу увагу вчені приділять мітохондріям – структурам усередині клітин, які виробляють більшу частину енергії, необхідної для їхньої роботи. Проблеми з мітохондріями вже вважаються одним із процесів, пов'язаних зі старінням м'язів на Землі.

Тепер дослідники хочуть з'ясувати, чи можуть подібні зміни у структурі та роботі мітохондрій також сприяти швидкій втраті м'язової маси в космосі. Якщо між цими процесами буде виявлено важливий зв'язок, це може допомогти краще зрозуміти, чому людські м'язи втрачають силу з віком.

Чому це важливо для людей, які ніколи не полетять у космос?

Втрата м'язової маси та фізичних можливостей є одним із найсерйозніших наслідків старіння. Саме вона пов'язана зі слабкістю, падіннями та поступовою втратою незалежності, якої побоюються багато літніх людей.

Попри важливість проблеми, ефективні способи боротьби з віковою втратою м'язів досі залишаються обмеженими. Одна з головних складностей полягає в тому, що перевірка нових методів лікування у людей, які старіють протягом десятиліть, займає дуже багато часу.

Космос потенційно може прискорити перші етапи таких досліджень.

Якщо вчені зможуть визначити біологічні механізми, спільні для космічної втрати м'язів і вікового старіння, вони отримають можливість швидше перевіряти перспективні ідеї та потенційні лікарські препарати. Водночас автори досліджень наголошують, що експерименти в космосі не можуть замінити повноцінні клінічні дослідження на Землі.

Навіть якщо певний метод покаже перспективні результати під час космічних експериментів, його все одно необхідно буде ретельно перевірити за участю людей старшого віку. Тільки такі дослідження можуть підтвердити, чи є потенційне лікування безпечним і ефективним.

Проте космічні дослідження можуть виконувати іншу важливу роль – допомагати значно швидше визначати перспективні біологічні механізми та потенційних кандидатів для створення нових ліків. Таким чином, вивчення астронавтів може мати значення далеко за межами космічної галузі.

Унікальні умови орбіти перетворюють Міжнародну космічну станцію на своєрідну лабораторію, де деякі зміни людського організму відбуваються набагато швидше, ніж на Землі.

І хоча космос сам по собі не стане способом перемогти старіння, він може допомогти вченим швидше зрозуміти механізми, які поступово змінюють людський організм протягом життя.