В ходе исследований было установлено, что у космонавтов наблюдаются изменения в процессе обмена веществ в кишечнике, которые могут быть причиной расстройств пищеварения, возникающих во время пребывания в условиях невесомости. Анализ крови выявил признаки повышенной ферментации белков под воздействием бактерий, обитающих в кишечнике. Данный процесс приводит к образованию метаболитов, некоторые из которых способны оказывать негативное воздействие на организм человека.

Влияние микрогравитацииВлияние космических полётов на здоровье человека исследуется с момента первых пилотируемых миссий. Пребывание на орбите характеризуется уменьшением объёма крови, циркулирующей в организме, а также ослаблением мышц, снижением плотности костной ткани и изменениями в работе иммунной системы. Кроме того, космонавты часто испытывают дискомфорт со стороны пищеварительной системы, включая вздутие живота, расстройства стула, изжогу и хронические запоры.

Для оценки возможных последствий выявленных нарушений, учёные провели анализ 88 образцов плазмы крови, взятых у 52 космонавтов, участвовавших в экспедициях на Международную космическую станцию продолжительностью от двух до девяти месяцев в период с 2006 по 2018 год.

Специалисты провели анализ метаболом плазмы крови до, во время и после космического полёта, используя методы жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией. В результате было выявлено 40 различных метаболитов, некоторые из которых связаны с активностью бактерий, обитающих в кишечнике.

Заметное увеличение признаков ферментации белков было зафиксировано. кишечной микробиотой. В обычных условиях кишечная микрофлора преимущественно использует углеводы и пищевые волокна. Но если скорость продвижения пищи по кишечнику снижается, а доступных углеводов недостаточно, бактерии начинают более активно расщеплять белки.

Эти изменения стали проявляться вскоре после старта космической миссии и постепенно уменьшались в течение нескольких дней после возвращения космонавтов на Землю. Это свидетельствует о связи выявленного эффекта с условиями пребывания в космосе, хотя проведенное исследование не дало возможности однозначно определить роль микрогравитации в этом процессе.

В результате ферментации белков образуются разнообразные соединения, некоторые из которых могут быть связаны с воспалительными реакциями, нарушением целостности кишечного барьера и другими потенциально негативными последствиями. Тем не менее, исследователи пока не располагают данными о том, приводят ли отмеченные у космонавтов изменения к фактическим проблемам со здоровьем и насколько существенными они могут быть при длительном космическом перелёте.

Особое значение данный аспект приобретает при планировании перспективных длительных космических миссий. Проведённое исследование было сфокусировано на космонавтах, выполнявших относительно не продолжительные полёты, в связи с чем полученные данные нельзя без оговорок экстраполировать на многомесячное путешествие к Марсу и дальнейшее пребывание на её поверхности.

В качестве потенциальной профилактической меры научные сотрудники рекомендуют пересмотреть пищевые привычки космонавтов, акцентируя внимание на увеличении доли медленно усваиваемых углеводов и клетчатки. Тем не менее, целесообразность данного подхода предстоит подтвердить в ходе последующих научных изысканий.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.