Об этой проблеме не говорят вслух на орбите, но теперь ученые смогут помочь космонавтам

Двенадцать лет ученые из Копенгагенского университета и NASA брали кровь у астронавтов. В исследовании участвовало 52 человека, которые трижды сдали биоматериалы: до старта, на МКС и после возвращения. Исследователи пытались понять, почему уже через несколько недель после запуска в крови у космонавтов появляются вещества, которых в норме быть не должно.


Оказалось, что кишечные бактерии, попав в условия невесомости, словно бы сходили с ума: они начинали перерабатывать белки вместо углеводов. В итоге главная причина оказалась поразительно банальной, но о ней не принято говорить вслух.

Запор как точка отсчета

Космонавты на МКС сталкиваются с запорами. Это не домыслы, а медицинский факт, который десятилетиями фиксировали врачи. Но только сейчас удалось связать этот симптом с конкретными биохимическими маркерами. В плазме крови астронавтов резко вырастали уровни п-крезол сульфата, фенилацетилглутамина и 4-этилфенол сульфата. Эти соединения появляются, когда бактерии в толстой кишке начинают расщеплять аминокислоты. В норме микробы питаются клетчаткой и сложными углеводами, но если пища задерживается, углеводы заканчиваются, и бактерии переключаются на белки.



Как связаны запоры и переключение бактерий на белки? В невесомости кишечная стенка не испытывает гравитационного давления, перистальтика замедляется, транзит пищи растягивается с обычных суток до нескольких дней. Когда еда идет медленно, микробы успевают съесть все доступные углеводы, а оставшийся белок становится их единственным источником. Исследователи зафиксировали, что уровень продуктов белкового брожения оставался высоким на протяжении всей миссии и начинал падать только через несколько дней после приземления. Никакой зависимости от длительности полета не было: изменения запускались сразу и держались до конца.

Важно: у астронавтов не уменьшалось разнообразие бактерий, а наоборот, росло. Но менялось соотношение типов — бактерии Firmicutes становились активнее Bacteroides. Это классический признак замедленного транзита, который подтверждает, что дело именно в скорости прохождения пищи, а не в составе рациона.

Токсины в крови

Продукты белкового брожения — это не просто медицинские маркеры. Эти вещества реально токсичны. В 2025 году доказали, что фенилацетилглутамин, уровень которого рос у космонавтов, связан с ускоренным старением клеток, повреждением митохондрий и разрывами ДНК. Индоксил сульфат и п-крезол сульфат в экспериментах меняли поведение мышей. Подопытные грызуны становились тревожными, нарушалась активность мозга. У людей с почечной недостаточностью накопление этих продуктов повышает риск тяжелых осложнений. Вдобавок при белковом брожении выделяются аммиак и сероводород. Эти вещества, накапливаясь в больших количествах, отравляют организм.

Исследователи подчеркивают: микробиота космонавтов не просто так переключается на белок. Когда транзит замедляется, бактерии голодают по углеводам и начинают использовать то, что осталось. Но если запоры становятся хроническими, этот процесс идет месяцами. Токсины постоянно поступают в кровь, печень сульфатирует их, и они циркулируют по организму.



В статье, опубликованной учеными в авторитетном журнале Nature Communications, сказано: у астронавтов нет резких скачков этих метаболитов со временем. Следовательно, уровень их держится стабильно высоким всю миссию. Это значит, что организм не адаптируется, а просто терпит хроническую интоксикацию.

Что с этим делать? Ученые предлагают не ждать, пока кишечник адаптируется, а вмешаться в процесс. Если добавить в рацион больше медленно ферментируемых углеводов — сложной клетчатки, которая переваривается долго, — у бактерий всегда будет работа. Они не переключатся на белок, и токсины не пойдут в кровь. Это простая и дешевая мера, которая может кардинально изменить самочувствие экипажа.

Еда на орбите

Часть изменений в крови связана с питанием, но она не главная. Около 27% изменившихся метаболитов — пищевые маркеры. Упал уровень кофеина и его метаболита параксантина. Причина, скорее всего, в том, что на МКС пьют растворимый кофе, в котором кофеина меньше, чем в заварном. Это не проблема, просто факт.

Снизился уровень 3-карбокси-4-метил-5-пропил-2-фуранпропионовой кислоты — биомаркера жирной рыбы. На станции рыбу дают специально, чтобы защищать кости от потери массы (омега-3 жирные кислоты считаются профилактикой остеопороза). Но либо астронавты едят ее меньше, чем планировалось, либо усвоение на орбите нарушено. Интересно, что это падение у женщин было статистически значимым, а у мужчин — нет. Это единственное половое различие во всем исследовании.



Также упали уровни нескольких среднецепочечных ацилкарнитинов — молекул, которые транспортируют жирные кислоты в митохондрии для выработки энергии. Это говорит о сдвигах в жировом обмене. Но все эти пищевые изменения затронули меньше трети всех метаболитов, которые отреагировали на полет. Главная проблема — бактериальная, и она связана не с едой, а с физикой кишечника в невесомости.

Заключение

В ходе исследования заметили еще одну странность: уровень мочевой кислоты в крови во время полета падал примерно на 10% и восстанавливался до исходных значений только через десять дней после посадки.

Это не связано напрямую с бактериями. Ученые предполагают, что дело в перераспределении жидкости: сразу после старта кровь приливает к голове, объем плазмы уменьшается, и мочевая кислота следует за этим. Но точный механизм пока неясен.

Главный вывод звучит просто: у космонавтов на орбите возникают запоры, которые заставляют кишечных бактерий перерабатывать белки, выделяя токсины в кровь. Это длится месяцами и может вредить здоровью. Ученые предлагают давать астронавтам больше клетчатки, чтобы бактерии всегда были заняты углеводами. Решение простое, дешевое и не требует новых технологий. Но если не принять мер, то в долгих марсианских экспедициях, где полет займет два-три года, даже небольшое хроническое отравление станет серьезной проблемой. Теперь у врачей есть четкий план, как этого избежать.