Запоры у космонавтов могут неожиданно влиять на работу кишечника во время космических полётов
Исследователи обнаружили у космонавтов изменения кишечного метаболизма, которые могут быть связаны с нарушением работы кишечника во время пребывания в невесомости. Анализ крови показал признаки усиленной ферментации белков кишечными бактериями. Этот процесс приводит к образованию метаболитов, некоторые из которых потенциально способны негативно влиять на организм.
Влияние микрогравитации на здоровье человека изучают с первых пилотируемых космических полётов. Пребывание на орбите связано со снижением объёма циркулирующей крови, атрофией мышц, потерей плотности костей и изменениями в работе иммунной системы. Кроме того, космонавты нередко сталкиваются с проблемами пищеварения, включая вздутие живота, расстройство пищеварения, кислотный рефлюкс и хронические запоры.
Чтобы разобраться в возможных последствиях этих нарушений, учёные проанализировали 488 образцов плазмы крови, полученных от 52 космонавтов, совершавших экспедиции на Международную космическую станцию продолжительностью от двух до девяти месяцев в период с 2006 по 2018 год.
Исследователи изучали метаболом плазмы до, во время и после космического полёта с помощью жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией. В результате они обнаружили 40 различных метаболитов, часть которых связана с деятельностью кишечных бактерий.
Особенно заметным оказалось увеличение признаков ферментации белков кишечной микробиотой. В нормальных условиях кишечные бактерии в значительной степени используют углеводы и пищевые волокна. Однако при замедлении прохождения пищи по кишечнику и недостатке доступных углеводов бактерии могут активнее расщеплять белки.
Изменения возникали вскоре после начала космического полёта и ослабевали уже через несколько дней после возвращения космонавтов на Землю. Это указывает на связь обнаруженного эффекта с условиями космического полёта, хотя исследование не позволяет однозначно установить, какую именно роль в нём играет микрогравитация.
При ферментации белков образуются различные соединения, некоторые из которых связывают с воспалительными процессами, изменением кишечного барьера и другими потенциально неблагоприятными эффектами. Однако учёные пока не знают, приводят ли обнаруженные изменения у космонавтов к реальным нарушениям здоровья и насколько значимыми они могут оказаться при длительном пребывании в космосе.
Это особенно важно для будущих дальних экспедиций. Исследование проводилось на космонавтах, совершавших относительно короткие полёты, поэтому его результаты нельзя напрямую переносить на многомесячное путешествие к Марсу и последующее пребывание на поверхности планеты.
В качестве одной из возможных мер профилактики исследователи предлагают обратить внимание на рацион космонавтов, в частности увеличить потребление медленно ферментируемых углеводов и пищевых волокон. Однако эффективность такого подхода ещё предстоит проверить в будущих исследованиях.
Исследование в журнале Nature Communications.