Цель эксперимента: оценка воздействия невесомости на структурно-функциональное восстановление поврежденных органов и тканей у животных..
Задачи эксперимента:
• изучение регенерации глазных щупалец у наземных легочных улиток Helix lucorum;
• изучение регенерации целого организма из его фрагментов у ресничных червей планарий Girardia tigrina.
Применяемая аппаратура:
• контейнер «УЛИТКА»;
• контейнер «ПЛАНАРИЯ».
Работы на РС МКС:
Программа эксперимента завершена в полном объеме в период МКС-17.
Объем исследований:
- в предполетном периоде - отбор и подготовка экспериментальных объектов; подготовка контейнеров «Улитка» и «Планария» для полетных и контрольных животных; хирургическое удаление глазных щупалец у улиток и фрагментация планарий;
- в полете - члены экипажа РС размещают контейнеры с животными в служебном модуле МКС при температуре в пределах 18-25 С; подготавливают контейнеры для возвращения в спускаемом аппарате;
- в послеполетном периоде - после возвращения животных на Землю производится фотографирование, видеосъемка, подготавливаются препараты для структурного анализа, определения элементного состава и морфологических параметров регенератов, регистрируется электроретинограмма интактных и регенерировавших глаз. Аналогичные полетным исследования проводятся на животных контрольных групп.
Полученные результаты:
|
Улитки. |
Планарии. |
|
При вскрытии контейнера «Улитка» 16 улиток оказалось мертвыми (25 %) и 43 живыми (75 %). Из них у 25 улиток на месте удаленных глазных пузырьков появились новые глазные пузырьки. В то же время они заметно уступали по своим размерам таковым на интактных щупальцах. Отводимая с поверхности интактных глаз электроретинограмма представляет собой отрицательные медленные потенциалы со скрытыми периодами 70-190 мс амплитудой от 2 до 6,5 мВ. На парные световые стимулы первоначальный ответ на второй стимул восстанавливался при интервалах между стимулами 1,5-2 мин. В регенерировавших глазах ЭРГ появлялась со скрытыми периодами 90-230 мс. Ее амплитудные характеристики заметно уступали таковым интактных глаз (0,3-1 мВ). В то же время на парные световые стимулы восстановление ЭРГ на второй стимул отмечалось при тех же интервалах времени (1,5-2 мин) У 4 улиток регенерировавшие глазные пузырьки и глазные пузырьки интектных щупалец подвергнуты фиксации в 10 % растворе формалина для световой микроскопии и у 3 улиток в 2,5 % растворе глютаральдегида на фосфатном буфере при pH=7,4 для трансмиссионной электронной микроскопии.
|
Все фрагменты планарий полетной группы оказались регенерировавшими. Во всех случаях имело место восстановление недостающих частей тела. Вместо удаленных передних частей тела появились новые, а у продольно разрезанных фрагментов регенерировали недостающие половины. У регенерировавших планарий локомоторная активность достигалась путем плавного скольжения либо последовательного сокращения-распрямления тела на дне сосуда или на поверхности воды, а также пищевые поведения оказались в пределах нормы. Часть регенерировавших планарий подвергнуты фиксации в 2,5 % растворе глютаральдегида на фосфатном буфере при pH=7,4 для сканирующей электронной микроскопии. Полностью исследования на полетных и контрольных объектах предполагается завершить в течение 1-го квартала 2009 г. Ввиду отсутствия в ГНЦ РФ-ИМБП РАН аппаратуры для проведения световой и электронной микроскопии потребуется при соответствующем финансировании заключение договоров подряда со специалистами из других научных учреждений. |
Применение результатов эксперимента
Совершенствования комплекса мер по медицинскому обеспечению пилотируемых полетов.
Препаративная регенерации лежит в основе восстановления органов и тканей земных организмов после их повреждения. Увеличение продолжительности полетов и объема работ, усложнение операторских задач повышают риск несчастного случая, получения космонавтами различного рода травм, в том числе требующих хирургического вмешательства. Между тем информация, добытая в модельных опытах на животных, несомненно, окажется полезной для дальнейшего совершенствования комплекса мер по медицинскому обеспечению пилотируемых полетов.
__________________________________________________________________________________________________________
Постановщик эксперимента – ГНЦ РФ ИМБП РАН.
Научный руководитель эксперимента – д.б.н., профессор Г.И. Горгиладзе.