Космическая среда и земная природа – два разных мира. По причине того, что эволюция человеческого организма проходила на Земле с сопутствующими геофизическими, геохимическими и астрофизическими условиями, к космосу тело абсолютно не подготовлено. И если обозначать самые главные причины этому, то это будет влияние радиации и микрогравитации на тело человека.

Радиационное облучение астронавтов повышается в первую очередь из-за космических лучей, связанных с солнечной активностью. Это повышенное радиационное воздействие может вызвать эпигенетические изменения, включая двуцепочечные разрывы ДНК, которые повышают риск развития канцерогенеза, дегенеративных заболеваний и эффектов на центральную нервную систему. Кроме того, радиация может влиять на синтез, например, на образование примесей и стабильность лекарств.

Наиболее распространенный тип излучения в открытом космосе, называется прямой ионизацией, который может поражать молекулы-мишени и вызывать разрыв химических связей, разрушая этим полимерные структуры. Из-за этого жидкие лекарственные формы более нестабильны, чем твердые лекарства. Современные решения предполагают использование надлежащей упаковки, хранение вспомогательных веществ и АФИ отдельно, или хранение их в криогенной температуре.

Микрогравитация — это состояние низкой гравитации, характерное для космического пространства, в результате которого у человека наблюдается потеря костной и мышечной масс, падение иммунитета, перемещение жидкостей организма к голове, снижение функции сердечно-сосудистой системы, снижение выработки эритроцитов, нарушения баланса. В дополнение к этому, увеличивается распределение жидкости в верхнюю часть тела из-за способности организма быстрее перекачивать кровь вверх, что известно как сдвиг жидкости в головном мозге. Влияние микрогравитации, также исследовалось на процессы заживления ран, особенно на поведение клеточных популяций, таких как фибробласты. Исследования показали перестройку микротрубочек в клетках из-за микрогравитации, образующих плотную, запутанную сеть, в отличие от фибробластов в нормальной среде, которые демонстрируют радиальные параллельные образования. Несколько белков в процессе заживления ран, которые экспрессируются при активации фибробластов, таких как Фактор роста эндотелия сосудов и Кадгерин -1 белки, были подавлены или значительно снижены. Однако было показано, что провоспалительные сигналы, такие как ЦОГ-2, увеличиваются на 87%.

Исследования лекарственных средств показали потенциальные преимущества в условиях микрогравитации, такие как меньшее осаждение или коалесценция частиц, однако условия микрогравитации препятствуют удалению пузырьков воздуха в инъекционных лекарственных формах, что создает проблемы для инфузий и иньекций.

Одним из условий, которое может повлиять на фармакологические свойства лекарств, является деградация белка, вызванная космическим полетом. По прогнозам, связана с адаптивным сокращением антигравитационных мышц и дефицитом энергии. Это проявляется в других реакциях, таких как борьба или бегство, присутствие нового патогена, вируса или какого-либо повреждения организма. Другими состояниями, влияющими на фармакологические возможности лекарств, является гипоксия.

Таким образом, космические условия оказывают сильное воздействие на людей. В век изучения космоса, где наш технологический потенциал все еще находится в зачатках, мы лишены общей картины того, как человечеству обойтись без серьезных последствий полетов, даже на ближайший МКС. В связи с этим, необходимо искать решения, позволяющие свести негативный эффект к минимуму для того, чтобы дальше исследовать необъятные и загадочные просторы нашей Вселенной. 

Автор: Асадбек Алматов