Эйнштейн был не совсем прав, утверждая, что вернувшийся из космоса близнец окажется моложе своего оставшегося на Земле брата. Он не учел биологические законы старения.

Специальная методика окраски показывает расположение теломеров на концах хромосом


Так выглядят хромосомы, окрашенные по «радужной» методике RxFISH

Сформулированный Альбертом Эйнштейном «Парадокс близнецов» широко известен: допустим, один из близнецов отправится в путешествие на сверхскоростном космическом корабле, а второй останется на Земле; вернувшись, путешественник обнаружит, что он намного моложе собственного брата. Действительно, согласно Специальной Теории Относительности, чем быстрее движется одна система отсчета относительно другой, тем медленнее течет в ней (относительное) время. Насколько один близнец-путешественник останется моложе своего брата-домоседа, зависит от скорости и расстояния (продолжительности) путешествия – к примеру, полет к альфе Центавра будет вполне неплохим способом продлить молодость.

Однако не в теории, а на практике такое путешествие может иметь и противоположный результат, преждевременно состарив космонавта. И дело тут не в ошибке Эйнштейна, а в законах биологии, обусловливающих процесс старения организма. Связаны они с теломерами – небольшими концевыми участками наших хромосом.

Сами по себе теломеры не несут никакой генетической информации, однако защищают кодирующие части генома. По мере деления клеток и копирования материнской ДНК, которое повторяется на протяжении всей жизни, теломеры постоянно сокращаются в длине, пока не перестают «прикрывать» основные кодирующие области ДНК, и клетка теряет способность делиться, отмирая. Этот механизм, по некоторым данным, является одной из важных причин старения – в среднем, теломеры позволяют клетке пройти лишь 50-100 циклов деления. Постепенно организм начинает ощущать нехватку молодых клеток – результат, увы, известен.

Пока брат-астронавт будет пересекать космическое пространство, он станет подвергаться воздействию высокоэнергетического космического излучения (наши внутренние области Солнечной системы неплохо защищены от этих лучей гелиощитом , дополнительно рассеивает их и магнитное поле Земли). По мнению Фрэнка Кучинотты (Frank Cucinotta), исследователя радиации из Космического центра Джонсона (Johnson Space Center), это облучение будет приводить к ускоренному разрушению теломеров – а значит, и преждевременной старости. Уже установлено, что у вернувшихся с Луны астронавтов катаракта – одна из болезней старости – развилась примерно на 7 лет раньше, чем в среднем у людей. Возможно, причина тому состоит как раз в повреждении теломеров.

Проведенный Кучиноттой исследования показали, что космическая радиация действительно разрушает теломеры человеческих клеток. Для этого клеточную культуру лимфоцитов подвергли облучению ядрами железа (важного компонента космических лучей) и гамма-радиацией. Новейший метод окрашивания хромосом RxFISH позволил отслеживать их состояние во всех деталях. Кучинотта сообщил:
— Главная неожиданность оказалась в том, что ядра железа наносят теломерам даже больший ущерб, чем гамма-радиация.

Исследователи выдвинули гипотезу о том, что это может быть связано с тонким строением теломер. Дело в том, что в хромосоме ДНК скручена в многочисленные, плотно упакованные петли. Падая на них, гамма-частицы могут повредить лишь "внешнюю" часть теломер, тогда как тяжелые частицы железа могут «пробиваться» сквозь них, как ядра сквозь стену, увеличивая вредное воздействие.

Вопрос защиты от космических лучей приобретает остроту в связи с подготовкой долговременных экспедиций на Луну и особенно на Марс. Ученые стараются выяснить степень опасности такого «радиационного старения» и заранее подготовить методы защиты, чтоб нам не пришлось встречать с орбиты древних стариков.

По публикации NASA