Jak fungují ledviny v mikrogravitaci?

Ledviny jsou klíčovým orgánem, který filtruje krev a udržuje rovnováhu tekutin, solí a minerálů v těle. Když tento proces nefunguje správně, mohou se v ledvinách tvořit kameny – tvrdé shluky solí a dalších materiálů, které mohou způsobit velké bolesti a komplikace. Ve vesmíru se však tělo astronautů chová odlišně kvůli mikrogravitaci. Kosti se rychleji odbourávají, což zvyšuje hladinu vápníku v krvi, a právě to může vést ke vzniku ledvinových kamenů.

Zajímavé však je, že riziko vzniku ledvinových kamenů přetrvává i po návratu astronautů na Zemi. Studie publikovaná v Nature Communications se zaměřila na to, jak mikrogravitace a galaktické kosmické záření ovlivňují funkci ledvin, zejména jejich tubuly – malé kanálky v ledvinách, které filtrují minerály a soli. Výzkum zahrnoval jak data od astronautů, tak pokusy na hlodavcích, kteří byli vystaveni podobným podmínkám jak ve vesmíru, tak na Zemi.

Mikrogravitace a záření: Smrtící kombinace

Ledviny mají neuvěřitelnou schopnost se přizpůsobit různým podmínkám, avšak v mikrogravitaci se jejich funkce výrazně zhoršuje. Tubuly se mohou zmenšovat, což brání ledvinám efektivně filtrovat vápník a další soli. Tento proces zvyšuje riziko vzniku ledvinových kamenů, ale také vystavuje ledviny větší náchylnosti k poškození z vysokoenergetického galaktického záření, které bombarduje těla astronautů mimo ochrannou atmosféru Země.

Zdroj: Shutterstock

Evagelia Laiakisová z Georgetownské univerzity přirovnává záření k „bowlingové kouli“, která zasáhne buňky a poškodí jejich DNA, proteiny a organely. To může vést k trvalým zdravotním následkům, včetně poškození mitochondrií, které jsou zodpovědné za produkci energie. Tím, jak mikrogravitace remodeluje tubuly, se zvyšuje riziko zánětů a dalších komplikací spojených se zářením.

Cesta k prevenci

Keith Siew z University College London, který vedl výzkum, varuje, že aktuální výsledky možná podceňují skutečná rizika, kterým astronauti čelí. Ačkoli jsou efekty mikrogravitace na Zemi vratné, poškození způsobené zářením může být trvalé. Z tohoto důvodu je nezbytné, aby vědci zlepšili štíty kosmických lodí, které by chránily astronauty před nebezpečným zářením.

Matthew Bailey z University of Edinburgh věří, že výzkum ledvin v extrémních podmínkách může přinést nové poznatky nejen pro astronauty, ale také pro pacienty na Zemi. Výsledky by mohly vést k lepšímu pochopení mechanismů onemocnění ledvin a přispět k vývoji nových terapií, například pro lidi, kteří podstupují radioterapii při léčbě rakoviny.

Vesmírné výzvy a budoucnost lidstva

Mise na Mars jsou stále na obzoru a představují další krok v lidském průzkumu vesmíru. Nicméně předtím, než se na Mars vydáme, je třeba vyřešit mnoho otázek spojených se zdravím astronautů. Ledvinové kameny a další zdravotní komplikace spojené s mikrogravitací a zářením jsou vážným rizikem, které nelze podceňovat.

Pokud věda nezajistí lepší ochranu lidského těla před škodlivými vlivy vesmíru, může to znamenat zásadní překážku v realizaci dlouhodobých vesmírných misí. Vzhledem k našemu přirozenému sklonu k průzkumu a posouvání hranic neznáma je ale pravděpodobné, že lidstvo najde způsob, jak tato rizika překonat. Před námi je ještě dlouhá cesta, plná objevů a technologických inovací, které nám jednou umožní dosáhnout rudé planety.