Завершилась миссия экипажа в среде обитания HERA

Эти исследования, по словам представителей американского космического ведомства, помогут НАСА и другим космическим агентствам узнать, как люди реагируют на замкнутость, сложные условия работы и быта, а также на удалённую среду полётов в дальнем космосе. Цель НАСА — доставить людей на Марс к 2030 году.

Имитационные миссии, подобные HERA, дают ключевую информацию о том, как астронавты могут пережить самую дальнюю космическую миссию с экипажем. Третьим экипажем, отправившимся в среду обитания HERA, стал экипаж из четырёх человек: Эрин Андерсон, Сергея Якимова, Сары Элизабет Маккэндлесс и Брэндона Кента.

Миссия этого экипажа была уникальной, так как включала более подробные задания, разработанные для точного воспроизведения условий жизни и работы на Марсе. В ходе полуторамесячного моделирования экипаж выполнил широкий спектр задач: сбор урожая растений в гидропонном саду, выращивание креветок, запуск небольшого спутника, виртуальную прогулку по поверхности Марса и полёты беспилотных летательных аппаратов над марсианской местностью.

НАСА даже смоделировало задержки связи, с которыми настоящие астронавты могут столкнуться на Марсе. Во время реальной миссии связь с Земли может занять до 20 минут.

Учёные НАСА наблюдали за экипажем, чтобы оценить, как повседневные задачи, рутина, изоляция и замкнутость среды обитания влияют на их поведение и работоспособность. В свободное время команда читала книги, играла в карты, собирала конструкторы Lego и слушала музыку.

После окончания миссии Брэндон Кент, покидая HERA, сказал: «После нашего благополучного полёта на Марс и нашего благополучного возвращения на Землю, в качестве экипажа Кампании 7, миссии 3, мы настоящим официально передаём это исследовательское судно оперативной группе. Мы надеемся, что это судно продолжит служить безопасным домом для будущих экипажей HERA».

НАСА также запускает ещё одну, более крупную имитационную среду обитания на Марсе, называемую аналогом исследования здоровья экипажа и производительности, или CHAPEA. Первая команда волонтёров CHAPEA покинула свои места обитания в июле.

НАСА активно ищет некурящих добровольцев в возрасте от 30 до 55 лет для следующей миссии HERA.

В отличие от уже существующих медикаментов, которые направлены на устранение бета-амилоидных бляшек, новое средство действует на более глубоком уровне — регулирует активность генов в нейронах. Статью с результатами исследования опубликовали в журнале Molecular Therapy (MT).

Препарат под названием FLAV-27 работает через эпигенетический механизм. Он подавляет фермент G9a, который при болезни Альцгеймера угнетает работу генов, необходимых для памяти и формирования нейронных связей.

Когда активность этого фермента снижается, нейроны начинают работать более стабильно, и нарушенные процессы памяти постепенно восстанавливаются. В ходе экспериментов на животных препарат не только уменьшил накопление ключевых патологических белков — бета-амилоида и тау, — но и значительно улучшил когнитивные функции.

У мышей восстановились кратковременная и долговременная память, пространственная ориентация и социальное поведение, а структура синапсов в мозге приблизилась к норме. Исследователи считают, что их результаты показывают: изменения в эпигенетической регуляции генов могут быть одной из основных причин развития болезни Альцгеймера.

Если дальнейшие исследования подтвердят эффективность такого подхода, подобные препараты смогут не только замедлять симптомы, но и влиять на механизм развития заболевания. Ранее учёные выяснили, что нарушения сна — это ранний признак болезни Альцгеймера.

В исследовании показано, что метаболизм этого витамина оберегает клетки опухоли от ферроптоза — особой формы запрограммированной клеточной гибели. Статья опубликована в журнале Nature Cell Biology (NCB).

Ферроптоз — это механизм клеточной смерти, который активируется при накоплении окислительных повреждений в присутствии железа. Обычно этот процесс помогает организму избавляться от повреждённых или опасных клеток.

Однако раковые клетки могут усиливать защитные системы, чтобы избежать такого «самоуничтожения». Исследователи обнаружили, что производные витамина B2 поддерживают работу белка FSP1, который защищает клетки от ферроптоза.

Когда уровень рибофлавина снижался, опухолевые клетки становились более уязвимыми и легче погибали. Это позволило учёным предположить, что блокирование метаболизма витамина B2 может стать новым подходом к лечению рака.

В поисках способа обойти защиту опухолевых клеток специалисты обратили внимание на розеофлавин — вещество, которое вырабатывают некоторые бактерии. Розеофлавин похож на витамин B2 по структуре, поэтому может «встраиваться» в те же биохимические процессы в клетке.

Но, в отличие от рибофлавина, розеофлавин нарушает работу защитной системы раковых клеток, которая помогает им избегать ферроптоза. В лабораторных экспериментах выяснилось, что даже небольшие дозы розеофлавина лишают опухолевые клетки защиты и запускают их гибель.

Авторы работы считают, что такие соединения могут стать основой для новых таргетных противоопухолевых препаратов. Ранее учёные выяснили, что высокие дозы витамина D снижают риск длительного течения COVID-19.

В эксперименте участвовали африканские бирюзовые карпозубочки — одна из популярных моделей для изучения старения. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Исследователи круглосуточно отслеживали поведение 81 рыбы на протяжении всей жизни с помощью камер и алгоритмов машинного обучения. Анализ показал, что различия в поведении проявлялись уже в раннем возрасте.

Те рыбы, которые в будущем жили дольше, были более активными днём и в основном спали ночью. Особи с более короткой продолжительностью жизни, напротив, чаще демонстрировали низкую активность и дневной сон.

Учёные смогли создать так называемые «поведенческие часы» — модель, которая позволяет прогнозировать продолжительность жизни по активности и режиму сна в молодости. По словам исследователей, поведенческие сигналы могут помочь лучше понять процессы старения и в будущем использоваться для раннего прогнозирования возрастных изменений у других животных и, возможно, у человека.

Дополнительный анализ показал, что у короткоживущих рыб сильнее активны гены в печени, связанные с синтезом белка и поддержанием клеточных функций.

Результаты их работы опубликованы в журнале Nature. В экспериментах на мышах исследователи обнаружили, что с возрастом меняется состав кишечного микробиома.

Определённые бактерии начинают более активно вырабатывать среднецепочечные жирные кислоты. Эти молекулы стимулируют иммунные клетки кишечника, которые, в свою очередь, выделяют воспалительные сигналы и нарушают передачу сигналов по блуждающему нерву — одному из основных каналов связи между кишечником и мозгом.

В итоге работа гиппокампа — области мозга, отвечающей за формирование памяти, — ухудшается. Дальнейшие эксперименты показали, что пересадка микробиома старых мышей молодым приводит к снижению результатов в тестах на обучение и память у молодых особей.

Однако подавление активности определённых бактерий или стимуляция блуждающего нерва, например, с помощью гормонов кишечника или препаратов-агонистов рецептора GLP-1, частично восстанавливали когнитивные функции животных. Авторы исследования подчёркивают, что работа проводилась только на мышах, и говорить о прямом эффекте у людей пока преждевременно.

Но полученные данные указывают на то, что возрастные изменения памяти могут быть связаны с работой кишечника и микробиома. Это означает, что потенциальные методы профилактики могут быть направлены не только на мозг, но и на систему «кишечник — мозг».