Американские исследователи провели эксперименты на крысах, моделируя дальний космический полет. Результаты указывают на появление периартериального фиброза в сердце после облучения в условиях, приближённых к космической радиации, независимо от того, применялся ли режим имитации микрогравитации. Публикация сосредоточена на том, что радиация вызывает фиброз вокруг сосудов, а микрогравитационная составляющая влияет на другие биологические процессы, но не меняет этот эффект. Основные выводы представлены в PLoS One.

Авторы подчеркивают, что для будущих пилотируемых миссий к Луне и Марсу важно учитывать совокупность стрессоров: постоянная микрогравитация и галактическая радиация, включая протоны, альфа‑частицы и ионы разных элементов, а также редкие солнечные всплески. По их данным, физиологические эффекты от продолжительного действия этих факторов до сих пор недостаточно изучены.

В серии экспериментов на крысах линии WAG/RijCmcr в возрасте 8–9 месяцев применяли пятимерный набор пучков ускорителя (протоны, альфа‑частицы, ионы кислорода, кремния и железа) суммарной дозой 1,5 грея. Микрогравитацию моделировали антиортостатическим вывешиванием, которое вызывает перераспределение жидкости и ограничение подвижности задних конечностей.

Животным было выделено четыре основные группы: облучение с вывешиванием, облучение без вывешивания, вывешивание с облучением и облучение без вывешивания; в двух дополнительных группах использовали половинную дозу радиации (0,75 грея). В каждой группе насчитывалось 12 особей. Наблюдение продолжалось от 30 до 270 дней в основных группах, включая анализ периваскулярного содержания коллагена, изменения кальция в крови, иммунные клетки и цитокины, а также другие параметры и массу тела; в группах без вывешивания проводилось полногеномное секвенирование, а в дополнительных — наблюдение длилось 360 дней.

Гистологическое исследование показало периартериальный фиброз и неравномерные отложения двойной мощности коллагена вокруг пенетрирующих коронарных сосудов через 270 дней после 1,5‑гривневого облучения и через 360 дней после 0,75‑гривневого облучения, независимо от вывешивания. Облучение без вывешивания сопровождалось ростом циркулирующих лимфоцитов, тогда как мигрирующие моиелоидные клетки не поменяли свои уровни. При сочетании вывешивания с облучением или без него происходило деплеция NK‑клеток в селезенке, а без облучения — снижение уровней 20 из 27 цитокинов.

Дополнительные данные показывают, что радиация и выводеживание по отдельности или вместе вызвали колебания уровней кальция и 25‑гидроксивитамина D в сыворотке, однако эти колебания были невелики. Уровни паратиреоидного гормона, остеокальцина, фактора роста фибробластов 23 и неорганического фосфора оказались неизменными. Генетическое секвенирование выявило мутации семи генов, задействованных в клональной гемопоэзе и сигнальных путях, связанных с регуляцией экспрессии генов и клеточного цикла. По выводам авторов, сочетание обоих стрессоров почти не влияло на классические маркеры болезней сердца и почек.