Испытать невесомость - мечта многих, но далеко не все знают, что для организма космонавтов пребывание в условиях микрогравитации становится серьезным испытанием. Даже при ежедневных многочасовых тренировках мышцы и суставы неизбежно страдают: хрящевая ткань теряет привычную механическую нагрузку, что ведет к ее деградации. Ученые по всему миру ищут способы защитить здоровье участников длительных космических миссий, и исследование Сеченовского университета открывает в этом направлении многообещающий путь. Речь идет о лактоферрине - белке, который, как рассказали ученые, помогает сохранять свойства хрящевой ткани даже при недостатке нагрузки.

Несмотря на сложное название, этот белок хорошо знаком каждому из нас с самого рождения. Лактоферрин - это естественный компонент грудного молока, причем в молозиве его содержание особенно велико. Он относится к семейству трансферринов - гликопротеинов, отвечающих за транспорт ионов железа. Однако функции лактоферрина куда шире: это настоящий "многостаночник" нашего иммунитета. Он обладает антибактериальными и противовоспалительными свойствами, участвует в регулировании иммунного ответа и работает как антиоксидант. По сути, это один из первых защитных барьеров, который получает ребенок с молоком матери. Теперь же ученые предлагают использовать его потенциал для защиты космонавтов.

В рамках финального этапа космической программы "МСК-2", которая длилась шесть лет, на борт Международной космической станции (МКС) были отправлены трехмерные модели хрящевой ткани, выращенные из хондроцитов - клеток, формирующих хрящ. Часть этих образцов провела несколько недель в невесомости, другая часть в это же время изучалась в наземной системе, имитирующей микрогравитацию. Задача была - проверить, поможет ли лактоферрин сохранить структуру и функции хряща в экстремальных условиях.

"Мы проверяли влияние лактоферрина на модели хрящевой ткани в условиях недостатка механической нагрузки. В наземном эксперименте он позволил лучше сохранить свойства ткани, - рассказал руководитель Центра инновационных коллагеновых разработок Института регенеративной медицины Сеченовского Университета Артем Антошин. - В космическом эксперименте эффект оказался менее выраженным, поэтому для условий реального полета мы планируем дополнительно подобрать диапазоны концентраций и, возможно, другие способы воздействия".

Хотя исследование нацелено на защиту здоровья космонавтов, его результаты могут оказаться гораздо более приземленными и востребованными у огромного числа пациентов. Снижение механической нагрузки на хрящи происходит не только в невесомости. С этим сталкиваются люди с малоподвижным образом жизни, пациенты, вынужденные долгое время соблюдать постельный режим после травм или операций, а также страдающие от различных заболеваний опорно-двигательного аппарата. Разработка подходов на основе лактоферрина может дать новый инструмент для профилактики и лечения проблем с суставами и позвоночником у миллионов людей на Земле.

Важным итогом работы стало и подтверждение того, что часть изменений, происходящих в хряще в условиях микрогравитации, можно воспроизвести в лаборатории. Это значит, что в будущем многие эксперименты можно будет проводить на Земле, не отправляя каждый раз образцы на орбиту. Следующий этап исследований предварительно намечен на период после 2028 года, и ученые планируют создать уже тканеинженерную модель межпозвоночного диска, чтобы искать способы профилактики изменений, возникающих у космонавтов во время длительных полетов.