5 miesięcy temu

NASA przeprowadziła badania wpływu przebywania w kosmosie na bliźniakach

Scott Kelly – astronauta, który w ubiegłym roku pobił rekord czasu spędzonego w przestrzeni kosmicznej  przyczynił się do badań nad podróżami kosmicznymi również za sprawą swojego brata bliźniaka.  Porównując kondycję dwóch prawie identycznych  genetycznie osób możemy dowiedzieć się więcej na temat wpływu środowiska mikrograwitacji na ludzkie ciało.

Jak okazuje się po pierwszych analizach niektóre rezultaty są zupełnie różne od tego, czego spodziewali się naukowcy.

Próby dowiedzenia się,  w jaki sposób długotrwałe przebywanie w warunkach kosmicznych wpływa na ludzkie ciało, jest od dziesięcioleci wyzwaniem dla nauki.  Pierwszym problemem są bardzo małe próby badawcze. Zaledwie 10 osób może przebywać jednocześnie na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Do tego wysyłamy ludzi w kosmos od zaledwie 50 lat.

Do tego, jeśli weźmiemy pod uwagę fakt, że każdy organizm jest inny nie ma jak zweryfikować, czy to czego doświadczyliśmy w przestrzeni kosmicznej nie zdarzyłoby się nam również na Ziemi – wyciągnięcie miarodajnych wniosków staje się bardzo trudne.

Dlatego wkład astronauty jest tak ważny –  posiada on brata bliźniaka,  który ma dokładnie te same geny. Daje to naukowcom możliwość porównania, w jaki sposób zmieniło się ciało jednego brata żyjącego na Ziemi, a jak tego, który przebywał w kosmosie. Badanie analizowało różne aspekty życia mężczyzn.

Scott Kelly pomiędzy 2015 a 2016 rokiem spędził w przestrzeni kosmicznej 340 dni,  łącznie zaś w całym swoim życiu 520. Mark Kelly jest również astronautą, w różnych misjach pomiędzy 2001 a 2011 rokiem spędził łącznie w przestrzeni kosmicznej 54 dni.  Pierwsze wyniki są zaledwie wskazówkami, w jakim kierunku mogą podążać zmiany. Na pewne wnioski będziemy musieli jeszcze chwilkę poczekać. Jednak pierwsze informacje są już zaskakujące.

Opierając się na dotychczasowych badaniach na zwierzętach, które wykazały niepokojące uszkodzenia wątroby i mózgu u myszy, które mogą prowadzić na przykład do utraty pamięci demencji i niepokojów, sugerowano, że wszelkie zmiany tego rodzaju u Scotta powinny być gorsze niż u Marka, żyjącego w ziemskim zaciszu.  Prócz tego nie zapominajmy o chorobach oczu, utracie gęstości kości czy dyskomforcie opisywanym przez astronautów jako najgorszy kac życia pojawiający się po powrocie.

Jednym z pierwszych zaskakujących wyników badania na bliźniakach jest odkrycie, że podczas rocznego pobytu w przestrzeni kosmicznej telomery Scotta –  struktury DNA zabezpieczające końcówki chromosomów – wzrosły w przypadku komórek białych krwinek w porównaniu do brata. “Jest to dokładnie odwrotny efekt niż się spodziewaliśmy” komentuje Susan Bailey z laboratorium biologicznego na Uniwersytecie Stanowym Kolorado.  Niespodziewane wydłużenie telomerów potwierdziło również drugie laboratorium.

Jest to o tyle istotne, że telomery są wskazówką na temat zdrowia i długowieczności.  Przy każdym podziale komórki telomery skracają się aż do momentu, gdy nie będzie już możliwa dalsza replikacja.  Gdy komórka nie może się kopiować starzeję się lub umiera – przestaje funkcjonować tak jak powinna.

Proces skracania się telomerów jest związany z większym ryzykiem wystąpienia raka i przedwczesnej śmierci, więc naukowcy uważają, że im dłuższe telomery, tym bardziej prawdopodobne jest to, że unikniemy najbardziej szkodliwych skutków procesów starzenia.

Dlaczego więc telomery miałyby żyć w przestrzeni kosmicznej,  narażone na wszystkie szkodliwe czynniki –  promieniowanie kosmiczne, poziomy grawitacji do których nie jest przystosowane ludzkie ciało oraz restrykcyjna i wybiórcza dieta?

Jak wpłynęło to na korzyść Scotta?  Na razie nie wiadomo, ale pierwsze wnioski skupiają się na diecie oraz ćwiczeniach –  znajdujący się na stacji kosmicznej brat wykonywał więcej ćwiczeń i jadł więcej chudej żywności niż jego brat na Ziemi.  Te czynniki nie tylko zneutralizowaly szkodliwe efekty przestrzeni – zwalczyły je i cofnęły ich działanie!

Fakt, że przebywanie w przestrzeni kosmicznej wywarło pozytywny wpływ na zdrowie mężczyzny jest o tyle uderzający, że stanowi kompletne zaskoczenie dla naukowców. Utrzymanie dobrej kondycji i zdrowia ewentualnych podróżników (lub nawet kolonizatorów) Marsa jest głównym problemem spędzającym sen z powiek badaczy.  To zaś może być dopiero czubek góry lodowej ewentualnych problemów.

Kolejne wnioski z badania bliźniąt wykazały istotne zmiany we florze bakteryjnej jelit obu braci oraz zmiany w ekspresji genów.  Przebywanie w przestrzeni wydaje się wpływać na sposób w jaki nasze komórki przekształcają podstawowe informacje genetyczne.

Tego rodzaju zmiany zachodzą również u osób znajdujących się na ziemi i są związane ze zmianami środowiskowymi takimi jak zmiana diety czy nawyków snu.  Ale zmiany obserwowane u Scotta wydają się być większe niż normalnie,  być może z powodu stresu wywołanego liofilizowaną żywnością i problemami ze snem w stanie nieważkości.

Na dalsze wyniki będziemy musieli nieco poczekać…