Одним из важных вопросов будущего человечества, связанного с освоением далекого космоса, является тема размножения. Пока подобные рассуждения не кажутся приоритетными, однако определенная научная база уже создается. Ученые задаются вопросом о том, как может происходить размножение организмов в условиях микрогравитации и других факторов, сопутствующих длительным космическим перелетам.
Новый эксперимент был проведен на борту МКС под руководством молекулярного биолога Терухико Вакаямы из Университета Яманаси. Результаты исследования показывают, что эмбрионы мышей могут выживать в космической среде по крайней мере на начальном этапе. Это не первое подобное исследование, но впервые эмбрионы млекопитающих выращивались в космосе.
В исследовании 2009 года команда под руководством Вакаямы обнаружила, что имитация микрогравитации оказывает пагубное влияние на развитие эмбриона. Яйцеклетки могут быть оплодотворены в таких условиях, но имплантация оплодотворенных яйцеклеток оказалась менее успешной. В новом исследовании на борту МКС акцент делался на другом этапе: на раннем развитии эмбриона.
Мышиные эмбрионы были выращены до двухклеточной стадии, затем их заморозили и отправили на МКС для размораживания и культивирования астронавтами в специальном устройстве, разработанном для эксперимента. В течение четырех дней проводилась культивация эмбрионов, которые были сохранены в параформальдегиде и доставлены на Землю для анализа учеными.
Было несколько наборов эмбрионов. Контрольный набор вырастили на Земле в условиях обычной гравитации, вторая контрольная группа выращивалась на МКС в условиях сымитированной гравитации, а экспериментальная группа выращивалась на станции в условиях микрогравитации. Исследователи обнаружили, что выживаемость обеих групп на борту МКС оказалась ниже, чем на Земле. Но выжившие эмбрионы развивались нормально. Последний факт авторы работы считают обнадеживающим.
В исследовании говорится, что эмбрионы, выращенные в условиях микрогравитации, развились в бластоцисты с нормальным количеством клеток, внутренней клеточной массой и профилями экспрессии генов, которые соответствовали двум контрольным группам. Таким образом, микрогравитация не оказала существенного воздействия на формирования бластоцист и начальную дифференцировку эмбрионов млекопитающих.
При этом оговаривается, что не учитывался другой важный фактор космической среды – отличающаяся от земной радиация. Этот аспект еще предстоит исследовать. Также нет ясности в том, как бы дальше развивались эмбрионы, поскольку их рост был остановлен на стадии бластоцист.
Ранее проводились эксперименты с участием беременных грызунов. Было показано, что пребывание в микрогравитации на критических стадиях беременности может препятствовать нормальному развитию вестибулярного аппарата. Также у потомства грызунов, побывавших в космосе, наблюдался более высокий уровень осложнений со здоровьем. Кроме того, гравитационная нагрузка необходима для нормального развития опорно-двигательного аппарата плода.
Таким образом, хоть рост эмбрионов в условиях микрогравитации доказан, необходимо провести еще немало исследований, а размножение млекопитающих в космических перелетах потребует сложной специфической технической инфраструктуры.
#ISS@nasa_vk #МКС@nasa_vk
Мы в VK: https://vk.com/nasa_vk