Учёные из Копенгагенского университета совместно с NASA нашли возможное объяснение запорам, которые часто возникают у астронавтов. Анализ крови 52 участников длительных экспедиций на Международную космическую станцию показал: изменения в работе кишечника начинаются вскоре после выхода человека в условия микрогравитации. Исследование опубликовано ScienceDaily.
В течение нескольких недель после прибытия на орбиту кишечные бактерии астронавтов начинают активнее расщеплять белки, а не пищевые волокна. «Мы видим изменения в образцах крови астронавтов, которые указывают на то, что кишечные бактерии начинают в большей степени, чем обычно, ферментировать белок уже через несколько недель после прибытия астронавтов в космос, и это изменение сохраняется до их возвращения на Землю», — рассказала соавтор работы Джорджия Ла Барбера.
Исследователи предполагают, что отсутствие гравитации замедляет продвижение пищи по пищеварительному тракту. Из-за этого содержимое дольше остаётся в кишечнике, и бактерии получают больше времени для переработки белка. «Отсутствие гравитации в космосе, вероятно, приводит к более медленному перемещению пищи по кишечнику, что согласуется с признаками усиленной ферментации белка. Это также может объяснить запоры у астронавтов», — отметил соавтор исследования Хенрик Роагер.
Выводы основаны на изучении метаболитов — небольших молекул, циркулирующих в крови и отражающих процессы, происходящие в организме. Такие соединения позволяют оценивать влияние питания и обмена веществ, а также изменения внутри кишечника. По словам старшего автора работы Ларса Ове Драгстеда, продукты ферментации белка могут быть связаны с повреждением почек, изменениями настроения и снижением способности концентрироваться.
Результаты важны для подготовки будущих полётов к Луне и Марсу, где экипажи будут дольше находиться вдали от земной гравитации. «При планировании более продолжительных космических путешествий — например, на Марс — могут потребоваться меры для смягчения негативного воздействия космического полёта на кишечник», — сказала Ла Барбера. Среди возможных способов учёные называют увеличение доли клетчатки, приём пребиотиков и другие методы, стимулирующие перистальтику — согласованные сокращения мышц, которые перемещают пищу и отходы по пищеварительной системе.
Открытие может оказаться полезным и для пациентов, которые долгое время прикованы к постели и также сталкиваются с запорами. Учёные считают, что замедленное движение содержимого кишечника у таких людей способно вызывать сходное усиление ферментации белка. Исследование объединило данные трёх работ, проведённых на Международной космической станции, а в подготовке участвовали специалисты NASA Сара Зварт и Скотт Смит, а также сотрудники Копенгагенского университета Джорджия Ла Барбера, Ян Станструп, Хенрик Роагер и Ларс Ове Драгстед.