В журнале Nature Medicine вышла статья о космической анемии — результат многолетнего исследования канадских ученых. Что происходит с кровью космонавтов, как можно помочь им, а заодно и лежачим пациентам на Земле, узнала Кровь5.

Ответ на главный вопрос авторы дают уже в названии статьи: «Гемолиз ведет к анемии во время длительного космического полета».

Гемолиз в принципе — естественный процесс. При нем эритроциты, завершая свой жизненный цикл длиной до 120 дней, разрушаются. Содержащийся в них гемоглобин, который отвечает за доставку кислорода к тканям, выбрасывается в плазму крови. «Утилизируются» красные кровяные тельца преимущественно в селезенке (об этом органе в Кровь5 выходила отдельная статья). И вот теперь выяснилось, что в космосе гемолиз происходит в полтора раза быстрее.

Такой рост говорит о сбое в организме, который неизбежно приведет к развитию анемии.

— Анемию космонавтам диагностировали со времен первых полетов (собственно, термин «космическая анемия» возник еще в середине 1970-х. — Кровь5), но не было понятно, почему так происходит, — комментирует руководитель исследования, доктор медицины Ги Трюдель из Университета Оттавы. — Нам удалось установить, что после прибытия на станцию у космонавтов разрушается больше эритроцитов, и это продолжается на протяжении всего полета.

Как проводились измерения? Участниками эксперимента стали 14 космонавтов из разных экспедиций на МКС, проходивших с 2015 по 2020 год. Чтобы сделать замеры непосредственно на борту станции, ученые разработали специальные методы для забора образцов — причем не только крови, но и дыхания. Зачем? Дело в том, что при распаде гема (соединения, содержащегося в эритроцитах) выделяется среди прочего оксид углерода. По его увеличенной концентрации в выдохе космонавтов исследователи судили об усиленном гемолизе — в среднем этот показатель вырос на 54% по сравнению с предполетным.

— Анемия не является проблемой, когда космонавты находятся в космосе, — объясняет Трюдель. — Она ощущается уже после приземления, когда им приходится снова иметь дело с гравитацией. Анемия обратима: уровень эритроцитов постепенно возвращается к норме. Но, поскольку она влияет на самочувствие, выносливость и силу, миссия экипажа, если рассматривать высадку на Луну или на другие планеты, может оказаться под угрозой.

Впрочем, при такого типа анемии не только разрушается больше эритроцитов: организм, чтобы компенсировать их потерю, начинает более активно создавать красные кровяные тельца.

У человека с гемолитической анемией, таким образом, одновременно гибнет и возникает эритроцитов больше, чем положено по норме, и к тому же увеличен уровень гемоглобина. Откуда тогда возникает анемия? В случае космонавтов после приземления под действием гравитации в их телах происходит так называемый сдвиг жидкости, в результате увеличивается объем плазмы крови, концентрация в ней эритроцитов падает, как и уровень гемоглобина, отсюда диагноз «анемия».

Замеры у космонавтов проводились до полета, во время него, сразу после и год спустя. Так вот, через год после возвращения на Землю показатель разрушения эритроцитов у подопытных космонавтов все еще превышал на 30% предполетный уровень. Из чего ученые заключили, что длительное пребывание в космосе может вести к структурным изменениям в организме.

Свою работу канадская группа проводила в рамках большого проекта под названием «Изучение костного мозга» — Кровь5 подробно писала о нем. В 2015 году его запустило Канадское космическое агентство при поддержке NASA и Европейского космического агентства. Цель проекта — выяснить, как на костный мозг и вырабатываемые им клетки крови воздействует микрогравитация на околоземной орбите (МКС расположена в 400 километрах от Земли, то есть там нет чистой невесомости, есть микрогравитация).

В связи с этим команда Трюделя попыталась разобраться, почему в космосе развивается усиленный гемолиз. Согласно одной из гипотез, это может быть связано с работой костного мозга, а точнее с неэффективным эритропоэзом, когда разрушаются эритробласты (клетки — предшественники эритроцитов) и ретикулоциты (молодые красные кровяные тельца), что, в свою очередь, может быть вызвано накоплением в костном мозге жировой ткани, ведь в условиях микрогравитации костная ткань не стимулируется.

Подтвердить данную гипотезу позволят лишь дополнительные изыскания, а пока ученые указывают на то, что усиленный гемолиз у космонавтов требует не только постоянного мониторинга их состояния, но и нового подхода к их физическому восстановлению после полета, а также новой диеты на время пребывания в космосе.

Результаты исследования непосредственно касаются космического туризма и освоения дальнего космоса. Как скоро уровень эритроцитов возвращается к норме, пока неизвестно, а ведь от этого зависит, как часто можно совершать космические полеты. Как повлияет на организм длительный усиленный гемолиз, если экспедиция рассчитана на долгий перелет, — тоже вопрос. Риски для сердца, сосудов, мышечной системы, мозга, глаз, костей, да фактически всего тела — вполне реальные.

Выводы канадских ученых могут пригодиться и на Земле. Микрогравитация, которую испытывают на себе лежачие больные, сравнима с той, что действует на околоземной орбите, где размещается МКС. Эти пациенты тоже зачастую страдают анемией, которая по своей природе, считает доктор Трюдель (к слову, реабилитолог по специальности), схожа с космической. Так что методы восстановления, которые еще только предстоит разработать, смогут помочь и им, и космонавтам.