MDX.SPACE – Vesmírne cestovanie a obývanie nových planét je snom nie len fanúšikov sci-fi, ale aj mnohých vedeckých bádateľov. Opustiť Zem a kolonizovať iné planéty či sústavy však naráža v mnohých ohľadoch na limity ľudského organizmu. Nakoľko život sa na Zemi vyvíjal po dlhú dobu v pomerne stabilnom prostredí, opustenie Zemského povrchu prináša do fyziológie človeka úplne nové, doposiaľ neprebádané procesy. Jedným z dlho predpokladaných negatívnych zmien počas medziplanetárnych letov, ktorý zároveň predpokladá prežitie ľudského druhu, je schopnosť rozmnožovať sa. Bude možné otehotnieť vo vesmírnych podmienkach? Práve na túto otázku, konkrétne na zmeny ženských pohlavných buniek, sa zamerali čínski vedci vo svojom experimente zverejnenom v časopise Microgravity.
Ženské pohlavné bunky – oocyty – sa vyvíjajú vo vaječníkoch ženy v pravidelnom (menštruačnom) cykle. Počas tohto cyklu podliehajú tieto bunky mnohým zmenám vo veľkosti a štruktúre, ktoré ich pripravujú k zrelosti a schopnosti byť oplodnené. Oocyt ako taký sa však vo vaječníku nevyvíja samostatne – je obalený tzv. folikulárnymi bunkami, ktoré zabezpečujú jeho ochranu a výživu, a spolu s oocytom tvoria tzv. folikul. Práve tento folikul a jeho štruktúra a ultraštruktúra je dobrým ukazovateľom, ako na ženskú schopnosť otehotnieť vplývajú rôzne podmienky, medzi inými aj spomínaná mikrogravitácia.
Mikrogravitácia ako beztiažový stav na obežnej dráhe Zeme je jednou z najviac študovaných podmienok vesmírnych letov. Už mnoho štúdií posledných rokov naznačovalo, že mikrogravitácia ako jeden z faktorov kozmických podmienok by mohla viesť k neplodnosti ženy vo vesmíre. Skoršie experimenty na ľudských oocytoch v podmienkach mikrogravitácie naznačili, že hoci beztiaž neovplyvňuje rast folikulov čo do veľkosti, dokáže ovplyvniť kvalitu ich dozrievania, a teda narušiť schopnosť vajíčka splynúť so spermiou. Vo vyvíjajúcich sa folikuloch v podmienkach beztiaže sa dokázali aj zvýšené hodnoty reaktívnych foriem kyslíka, ktoré dokážu zrejúci oocyt poškodzovať. Všetky tieto zmeny folikulov viedli k podozreniu, že odpoveď, ako sa folikul mení v prostredí mikrogravitácie, spočíva v jeho mikroštruktúre. A tu sa dostávame už k spomínanej publikovanej štúdií.
Čínsky kolektív si vo svojom experimente stanovil za cieľ preskúmať ultraštruktúrne zmeny vo folikuloch kultivovaných v stave beztiaže, konkrétne spojenie samotného oocytu s folikulárnymi bunkami. Za normálnych okolností sú tieto bunky spojené vzájomne svojimi cytoplazmatickými výbežkami prebiehajúcimi cez zona pellucida – tzv. transzonálnymi výbežkami. Tieto transzonálne výbežky zabezpečujú vzájomnú komunikáciu buniek, ich výživu a zároveň aj vylučovanie miestnych rastových faktorov. Všetky tieto podmienky sú dôležité pre správne dozrievanie ženského oocytu.
Podľa spomínanej čínskej štúdie sa preukázalo, že sa počas beztiaže v oocytoch narúša architektonika folikulu a bunky, čo vedie ku viacerým zmenám. Na povrchu folikulárnych buniek a oocytu sa netvoria vzájomné transzonálne výbežky, pričom nedochádza ku správnemu usporiadaniu buniek, vzájomnej spolupráci a produkcii miestnych rastových faktorov. Zároveň sa k tomuto pridáva aj spomínaná vyššia hladina reaktívnych foriem kyslíka, ktoré vyvíjajúci oocyt dokážu poškodzovať. K nepriaznivému stavu prispieva podľa autorov aj pozorované narušenie cytoskeletu bunky s poruchou usporiadania kortikálnych granúl. Kombinácia týchto vplyvov síce nebrzdí folikul v jeho raste čo do veľkosti, ale má významný vplyv na kvalitu oocytu v spojitosti s ovuláciou a oplodnením.
Aby sme však neboli celkom negatívni a medziplanetárne kolonizácie rovno nezavrhli, experiment priniesol aj pozitívne správy. Autorom štúdie sa pomocou externe aplikovaných rastových faktorov (GDF9) podarilo ovplyvniť tvorbu transzonálnych výbežkov, a zlepšiť tak zrenie oocytov. Podobne sa autori snažili eliminovať poškodenie reaktívnymi formami kyslíka, a to externou aplikáciou inhibítora NADPH-oxidázy (apocynínu). Rovnako aj v tomto prípade bol zaznamenaný úspech v podobe zníženia hladín reaktívnych foriem.
V sumáre tejto štúdie s ohľadom na predchádzajúce práce možno povedať, že beztiaž (aj pri eliminovanom radiačnom zaťažení) predstavuje pre človeka faktor neplodnosti, nakoľko ovplyvňuje vyzrievanie ženského vajíčka, a jeho schopnosť byť úspešne oplodnené. Na druhej strane však existuje nádej, že pri aplikácií správnych preparátov by sme tento fakt dokázali potenciálne farmakologicky obísť. Na to si však ešte pár rokov pokroku v kozmickej medicíne budeme musieť zrejme počkať.
