astronauten ondergaan straling, gewichtloosheid, isolatie en een aantal andere fysieke en mentale spanningen van de ruimtevaart. Wat doen deze gevaren eigenlijk met hun lichaam?
een verzameling van 29 papers,waarvan 19 In November. 25, heeft onze kennis over hoe ruimtevaart het menselijk lichaam verder dan ooit tevoren beïnvloedt, verder ontwikkeld., Dit werk komt voort uit de NASA “Twins Study,” die NASA astronaut Scott Kelly ‘ s een jaar durende missie in de ruimte aan boord van het International Space Station volgde, terwijl zijn tweelingbroer Mark Kelly, een gepensioneerde NASA astronaut, diende als een controle terug op aarde.
terwijl de Twins studie baanbrekend was, keek het alleen echt naar deze twee astronauten. Met dit nieuwe pakket papers hebben wetenschappers de effecten van de ruimtevaart waargenomen bij 56 astronauten die het ruimtestation hebben bezocht.,”These manuscripts span >200 investigators from dozens of academic, government, aerospace, and industry groups, representing the largest set of astronaut data and space biology data ever produced, including longitudinal multi-omic profiling, single-cell immune and epitope mapping, novel radiation countermeasures, and detailed biochemical profiles of 56 astronauts,” a paper summarizing this collection states.,
gerelateerd: door de getallen: astronaut Scott Kelly ’s year-in-space mission
met zo’ n ongelooflijke hoeveelheid gegevens om mee te werken en zo ‘ n grote, internationale samenwerking, konden wetenschappers niet alleen valideren wat ze vonden in de Twins-studie, maar de studie van hoe ruimte het menselijk lichaam beïnvloedt uitbreiden naar nieuwe niveaus. “It’ s a wide range of different studies, ” Colorado State University Professor Susan Bailey, die was een hoofdonderzoeker van de NASA Twins Study en een senior onderzoeker voor veel van deze papers, vertelde Space.com., “Het is echt het bouwen van een geweldige basis voor ‘wat weten we over de effecten van lange tijd ruimtevaart op het menselijk lichaam?’En’ waar moeten we Naar zoeken en ons zorgen over maken als we verder gaan?Bailey voegde eraan toe dat dit steeds belangrijker zal worden als mensen naar de maan en verder van de aarde gaan.
hoewel elk van de 29 papers een unieke factor van de effecten van ruimtevaart op mensen behandelt, zijn er een handvol belangrijke bevindingen die zowel valideren wat werd gevonden in de Twins-studie als het inzicht van wetenschappers in deze gezondheidseffecten vergroten.,
zes kenmerken
bij het bestuderen van de gezondheidseffecten van ruimtevaart hebben onderzoekers zes sleutelfactoren geïdentificeerd die bepalen wat er met het lichaam van een persoon in de ruimte gebeurt.
” We stellen voor dat er echt zes consistente kenmerken zijn die we steeds weer zien bij muizen en knaagdieren en menselijke proefpersonen en cellijnen. En dat wijst echt naar — wat zijn enkele van de kernfactoren die bemiddelen hoe het lichaam reageert op het zijn in de ruimte?,”Chris Mason, een universitair hoofddocent fysiologie en biofysica bij Weill Cornell Medicine, die ook een hoofdonderzoeker was van de Twins Study en een senior of co-senior onderzoeker voor veel van deze papers, vertelde Space.com deze zes kenmerken omvatten mitochondriale dysregulatie, oxidatieve stress, vrije radicalen, DNA-schade, telomeerlengte, variaties in microbiomen en epigenetische veranderingen., De eerste, mitochondriale dysregulatie, verwijst naar hoe mitochondria (een organel die het grootste deel van de chemische energie in een cel genereert, of de “krachtpatser van de cel”) anders functioneren, wat kan leiden tot gezondheidsproblemen. Wetenschappers ontdekten ook oxidatieve stress, een onbalans van vrije radicalen en antioxidanten in het lichaam, waarvan Bailey denkt dat het waarschijnlijk wordt veroorzaakt door de straling die astronauten ervaren in de ruimte, zei ze., In die zin bestudeerden de auteurs van deze papers ook vrije radicalen, of onstabiele atomen in het menselijk lichaam die cellen kunnen beschadigen en kunnen leiden tot ziekten zoals kanker bij astronauten tijdens de ruimtevaart.
bovendien zagen de onderzoekers bewijs van DNA-schade, wat verwacht wordt met het type blootstelling aan straling dat astronauten ondergaan. Deze documenten toonden ook aan dat astronauten in de vlucht langwerpige telomeren hebben — beschermende structuren aan de uiteinden van chromosomen — die weer krimpen bij de landing op aarde., Dit was interessant omdat onderzoekers van de Twins studie verrast waren om Kelly ‘ s telomeren te zien verlengen in de ruimte en verkorten terug op aarde, maar met dit werk hebben ze aangetoond dat Kelly geen uitschieter was en dit gebeurde over de hele linie met de astronauten die ze bestudeerden.
De papers toonden ook een verscheidenheid aan microbiomen — de verzameling van genetisch materiaal van alle microben in en op een menselijk lichaam — met de astronauten, wat te verwachten is omdat ze allemaal unieke aardlingen zijn., Onderzoekers bestudeerden niet alleen de verscheidenheid van astronaut microbiomen, maar hoe de microben van elke persoon werden veranderd met ruimtevaart en de omgeving in het ruimtestation. Tot slot, het nieuwe onderzoek toonde bewijs van epigenetische veranderingen, of veranderingen in de fysieke structuur van DNA, waar astronauten ervaren “gen Regulatie verandering,” of het proces van het draaien van genen “aan” en “uit” als cellen reageren op verschillende omgevingen, Mason zei.,net als de bevindingen die bleven aantonen hoe telomeren langer worden tijdens de ruimtevaart, bevestigden deze papers veel van de effecten die onderzoekers zagen in Scott Kelly tijdens de Twins-studie. Maar, met zoveel meer gegevens uit een grotere pool van zowel astronauten als andere modellen zoals knaagdieren, onderzoekers hebben een beter beeld van de effecten van de menselijke ruimtevaart en zijn in staat geweest om te valideren wat werd gevonden met Kelly. interessant is dat in sommige van deze papers onderzoekers deze bevindingen niet met meer astronauten, maar door te kijken naar Mount Everest klimmers valideerden., Ze vonden dat deze klimmers langere telomeren hebben terwijl ze klimmen, hoewel de reden voor de verandering in lengte nog niet volledig is begrepen.,
gerelateerd: van straling tot isolatie: 5 grote risico ’s voor mars — astronauten (video’ s)
Ruimtebehandelingen
door voorafgaande studies naar de gezondheidseffecten van ruimtevaart te valideren en ons begrip van deze extreme omstandigheden op het menselijk lichaam uit te breiden, kunnen wetenschappers potentiële preventieve maatregelen, behandelingen en therapieën overwegen en ontwikkelen, zodat toekomstige astronauten die nog meer tijd in de ruimte doorbrengen — of ze nu in een nederzetting op de maan leven of reizen nog verder weg naar Mars-kan ook beter worden voorbereid op wat te verwachten., terwijl ingenieurs en wetenschappers momenteel werken aan manieren om de hoeveelheid gevaarlijke straling waaraan astronauten worden blootgesteld te verminderen — wat volgens wetenschappers een enorme factor is in veel van de negatieve gezondheidseffecten van ruimtevaart — overwegen ze ook welke bestaande medicijnen effectief kunnen zijn om deze effecten te verminderen, legde Mason uit.
maar in de eerste plaats creëert dit werk een veel groter en concreter begrip van deze effecten. Bijvoorbeeld, kan de verlenging van telomeer tot verhoogde chromosoomactivering en een verhoogd risico van kanker leiden, verklaarde Bailey., Aan de andere kant, die paar astronauten die korter dan verwacht telomeren zou kunnen vertonen, zou eigenlijk een risico op hart-en vaatziekten, zei ze.
terwijl we nadenken over hoe het detecteren of zelfs behandelen van zulke ernstige gezondheidsproblemen van de aarde bij astronauten op het ruimtestation, de maan of zelfs Mars een ontmoedigende taak is, zijn dit dingen die we moeten overwegen als astronauten significant langere perioden in de ruimte zullen doorbrengen.,
om beter te begrijpen waarom dingen zoals telomeer elongatie gebeuren tijdens de ruimtevaart, zullen onderzoekers de verschijnselen blijven bestuderen naarmate de tijd vordert. In feite, “we hopen te krijgen zo veel als 31 astronauten in de komende 10 jaar om zeer vergelijkbare studies te doen,” Bailey zei., en aangezien het astronaut corps steeds diverser wordt, vooral met de opkomst in de commerciële ruimtevaart, zal dat alleen maar hun data verder diversifiëren en helpen om hun bevindingen zo goed mogelijk afgerond en nuttig mogelijk te maken bij het overwegen van de gezondheid van toekomstige astronauten, voegde ze eraan toe. van de 29 nieuwe papers zijn er 19 In November gepubliceerd. 25 over vijf cel pers journals (met inbegrip van cel, cel rapporten, iScience, celsystemen en patronen.) De 10 andere papers in dit pakket zijn ofwel in review of online als pre-prints of early access artikelen.,
e-mail Chelsea Gohd op [email protected] of volg haar op Twitter @chelsea_gohd. Volg ons op Twitter @Spacedotcom en op Facebook.