Vesmírné lety jako model zrychleného stárnutí imunitního systému
Nový přehledový článek publikovaný v časopise Nature Reviews Immunology definuje vznikající obor nazvaný astroimunologie. Studie, kterou vedl Dr. Dan Winer z Buck Institute for Research on Aging ve spolupráci s odborníky z NASA, ESA a dalších univerzit, zkoumá, jak kosmické lety a s nimi spojené stresory ovlivňují lidský imunitní systém.
Astronauti během pobytu mimo Zemi často zažívají zdravotní potíže, jako jsou kožní vyrážky, reaktivace spících virů nebo snížená schopnost bojovat s infekcemi. Nová studie integruje data shromážděná za desítky let a vysvětluje, jak mikrogravitace, radiace a psychický stres společně narušují imunitní rovnováhu, od aktivace T-buněk až po metabolismus mitochondrií.
Rychlý model stárnutí
Zjištění ukazují, že reakce imunitního systému na podmínky ve vesmíru se nápadně podobá procesům, které probíhají v těle při stárnutí na Zemi. Problémy jako dysfunkce mitochondrií, potíže s opravami DNA nebo chronický zánět nízkého stupně jsou dobře známými znaky stárnutí.
Hlavní rozdíl spočívá v rychlosti. Zatímco na Zemi se tyto změny rozvíjejí desítky let, u astronautů se objevují již během dnů. Vesmírné lety se tak v podstatě stávají modelem pro zrychlené studium stárnutí imunitního systému, známého jako imunosenescence.
Mechanismy poškození
Stav blízký beztíži má dopad až na buněčnou úroveň. Mikrogravitace narušuje strukturu (cytoskelet) imunitních buněk a snižuje efektivitu mitochondrií. Výsledkem je stav mírného zánětu kombinovaný se zpomalenými reakcemi adaptivní imunity. Kosmické záření k tomu přidává další vrstvu poškození, neboť poškozuje DNA. Imunitní regulaci dále narušuje chronický stres a narušené spánkové cykly.
Vesmírné prostředí ovlivňuje také mikrobiom. Během letu dochází ke změnám ve složení střevních a kožních mikrobiomů, což je rovněž spojeno se změnami v imunitní signalizaci. Studie z delších misí, jako byl NASA Twins Project, ukazují, že čím déle člověk v mikrogravitaci pobývá, tím jsou tyto dysregulace výraznější.
Protiopatření na orbitě i na Zemi
Cílem astroimunologie je vyvinout účinná protiopatření, která by chránila zdraví astronautů. Tým Dr. Winera navrhuje strategie, jako je neustálé monitorování imunity, cílené očkovací plány nebo nutriční intervence. Pomocí modelování umělé inteligence byl jako potenciálně prospěšný identifikován například kvercetin, který by mohl pomoci normalizovat imunitní funkce.
Výzkum v této oblasti tak nemá přínos jen pro budoucí mise na Měsíc a Mars. Jak uvedla Huixun Du, hlavní autorka studie, vesmírné lety jsou vynikajícím modelem pro zrychlené stárnutí. Studium tohoto jevu může urychlit snahy zaměřené na udržení zdravých buněk a imunitní odolnosti i během stárnutí zde na Zemi.