Анализы крови 52 астронавтов показали, что во время полёта кишечные бактерии расщепляют больше белков. Эти результаты могут быть важны и для пациентов на Земле.
Запоры — распространённая проблема у астронавтов. Но почему именно работа кишечника в космосе замедляется, до сих пор оставалось неясным.
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Теперь исследователи из Копенгагенского университета, работающие совместно с NASA, утверждают, что нашли в крови астронавтов подсказки, которые могут помочь объяснить что происходит с кишечником, когда тело покидает Землю (источник на английском языке).
Учёные проанализировали образцы крови 52 астронавтов, которые провели по несколько месяцев на борту Международной космической станции (МКС). Полученные данные свидетельствуют, что изменения в кишечнике начинаются довольно скоро после прибытия астронавтов в космос.
Уже через несколько недель после покидания Земли у астронавтов появились признаки того, что бактерии в их кишечнике подвергают ферментации больше белка, чем обычно. Это изменение сохранялось на протяжении всей их миссии и исчезало после возвращения на Землю.
Что происходит с кишечником в космосе?
В норме пища продвигается по пищеварительной системе благодаря сокращениям кишечника — процессу, который называется перистальтикой. Но в условиях микрогравитации, по предположению учёных, пища может проходить по кишечнику медленнее.
Если пища задерживается в кишечнике дольше обычного, бактерии сначала расходуют доступную клетчатку, а затем начинают расщеплять вместо неё белки. Этот процесс называется белковой ферментацией.
В результате бактерии образуют метаболиты — мелкие молекулы, которые могут попадать в кровоток и распространяться по всему организму.
По словам исследователей, усиление белковой ферментации подтверждает гипотезу о том, что микрогравитация замедляет продвижение пищи по кишечнику и может способствовать развитию запоров.
Кишечник и мозг связаны
Последствия этого могут выходить далеко за рамки пищеварения.
Часть метаболитов, возникающих при белковой ферментации, попадает в кровь и связана с эффектами в других частях организма. Особый интерес у учёных вызывает так называемая ось «кишечник — мозг», двусторонняя связь между пищеварительной системой и головным мозгом.
Ранее проведённые исследования связывали некоторые продукты белковой ферментации с изменениями настроения и снижением способности концентрировать внимание.
Учёные подчёркивают, что белковая ферментация сама по себе не является чем-то необычным и происходит и у людей на Земле. Однако устойчиво более высокие её уровни, зафиксированные у астронавтов, указывают на то, что во время полёта в космос в кишечной среде происходят определённые изменения.
52 астронавта: относительно большая выборка
Результаты примечательны ещё и потому, что исследования космических полётов обычно опираются на довольно небольшое число участников. В новой работе объединили образцы из трёх разных исследований, в которых участвовали 52 астронавта, летавшие на различные миссии в течение нескольких лет.
Несмотря на различия между этими миссиями, учёные обнаружили стабильный рост маркеров белковой ферментации.
В работе применяли так называемый нетаргетный метаболомный подход. Вместо того чтобы искать строго определённый набор веществ, исследователи анализировали широкий спектр метаболитов в крови и отслеживали изменения, связанные с пребыванием в космосе.
Что это может означать на Земле
Полученные данные могут оказаться всё более важными по мере того, как космические агентства готовятся к длительным миссиям на Луну и, возможно, на Марс.
Если при продолжительных полётах кишечник действительно замедляет свою работу, астронавтам могут потребоваться меры для поддержания здорового пищеварения. По мнению учёных, помочь могут увеличение доли пищевых волокон в рационе, приём пребиотиков и другие способы поддержки моторики кишечника.
Однако последствия этим могут не ограничиваться космосом. Люди, которые долгое время прикованы к постели, тоже часто страдают от запоров. По словам исследователей, сочетание замедленной моторики кишечника и усиленной белковой ферментации может играть роль в развитии проблем со здоровьем и у таких пациентов.
Пока что это исследование даёт возможное объяснение одной из наименее привлекательных сторон космических путешествий: когда исчезает гравитация, вместе с ней замедляется и работа кишечника.