A NASA tanulmánya szerint az űrbe küldött emberi vérsejtek elvesztették az egészséges új sejtek létrehozásának képességét, ami a felgyorsult öregedés jele. Sok további megfigyelés is arra mutat, hogy a nyílt űr a legellenségesebb környezet az emberi egészségre.
HIRDETÉS
Az űrben eltöltött egyetlen hónap a csonttömeg 1-2 százalékos csökkenésével járhat, ami többszöröse a földi körülményeknek. A veszélyek és biológiai veszteségek további hosszú sora leselkedi az asztronautákra.
Az űrutazás és a biológiai öregedés összefüggéseit egy új NASA-kutatás elemzi, amely az emberi őssejtek változásait követte nyomon négy űrutazás során. A vizsgálat különös jelentőséget kap most, amikor az űrhivatal Hold-körüli expedíciót tervez 2026 elejére.
Az emberes Holdra szállás (Artemis III) – egyelőre 2027-re tolódott, főként a hőpajzs és leszálló rendszer fejlesztésének akadályai miatt. A NASA stratégiája továbbra is az, hogy először bizonyítsák a rendszerek működőképességét holdkörüli környezetben (Artemis II), és csak ezután lépjenek a felszínre, fenntartható jelenlétet kialakítva a Holdon.
Mit mutatnak az öregedési jelzések?
A vizsgálatok egyéb testi károsodásokat is jeleznek, így izomtömeg- és immunrendszer-gyengülést, látási problémákat, keringési változásokat, neuro-szerkezeti elváltozásokat.
Előállnak kognitív változások és DNS-károsodások, a sugárzás és mikro-gravitáció az agyi működésben, DNS-struktúrákban mutat változásokat és gyulladásos markereket, amelyek az öregedéshez köthetők.
Nevezhetjük akár élő emberen történt kísérletnek is, amikor Scott Kelly egy évig tartózkodott az ISS fedélzetén. A küldetés neve „Egy év az űrben” volt, 2015-16 között. Scott leleteit ikertestvérével, a szintén űrhajós Mark-kal vetették össze.
Kelly eredményei között szerepeltek - többek között - változások a telomerek hosszában (az űrben hosszabbodtak, majd a visszatérés után rövidültek), genetikai expressziók, kognitív változások és DNS-károsodások, amelyek közül több tartós maradt hónapokkal a visszatérés után is.
A NASA és több egyetemi kutatás kimutatta, hogy az űrben tapasztalt öregedési folyamatok időfüggők: minél hosszabb ideig tart a kitettség a mikro-gravitációnak és a sugárzásnak, annál erőteljesebbek a DNS-károsodások és immunrendszeri gyengülése.
Emellett a Földtől való távolság is meghatározó: míg az alacsony Föld körüli pályán (ISS) a magnetoszféra némileg védi az asztronautákat, a Hold vagy Mars felé tartó utaknál sokkal nagyobb a kozmikus sugárzásnak való kiszolgáltatottság, ezért az öregedéshez köthető sejtkárosodások üteme várhatóan gyorsul.
Az űrjármű sebessége önmagában nem gyorsítja az öregedést, sőt az Einstein-féle idődilatáció miatt elvileg lassítaná is az életkor haladását a földlakókhoz képest. Ha valaki a fénysebességhez közel mozogna, számára lassabban telne az idő a Földön maradókhoz képest. A reális gyakorlatban az űrutazások sebessége csak 28,000 km/h (az ISS esetében), ami messze elmarad a fénysebességtől, így a relativisztikus hatás elhanyagolható.
A nagy sebességgel utazók szervezete az idő relativitása mellett is ugyanúgy öregszik
A tanulmány megállapítja, hogy az űrben a vérsejtek vesztettek az egészséges új sejtek létrehozásának képességéből és genetikai károsodást mutattak, ami a felgyorsult öregedés jele.
„Az űr az emberi szervezet számára a végső stressz-teszt„” – mondja Dr. Catriona Jamieson, a tanulmány egyik szerzője, a San Diego-i Egyetem őssejt Intézetének igazgatója. A kutatócsoport mesterséges intelligenciával támogatott képalkotó eszközöket használt, hogy valós időben kövesse nyomon a tenyésztett emberi sejtek változásait, amelyeket négy SpaceX-küldetésen juttattak a Nemzetközi Űrállomásra (ISS).
A kísérletek során vérképző őssejteket és progenitor sejteket (HSPC-k) használtak, amelyek a vérsejtek termeléséért felelősek, így kritikus fontosságúak az emberi egészség szempontjából, beleértve az immunrendszer működését is.
Amikor ezek a sejtek 32-45 napig az űrben maradtak, a tanulmány szerint kezdtek veszíteni az egészséges új sejtek létrehozására való képességükből. A molekuláris erózió jelei, például a DNS-károsodás és a telomerek rövidülése is egyre nyilvánvalóbbá vált. (A telomer-szakaszok védelmezik a sejtek genetikai anyagát.)
Veszélyes, de nem feltétlenül visszafordíthatatlan folyamatok
„Ezek az eredmények kritikusan fontosak, mert azt mutatják, hogy az űr stressz-tényezői, mint a mikro-gravitáció és a kozmikus sugárzás felgyorsíthatják a vér őssejtjeinek molekuláris öregedését” – nyilatkozta Jamieson.
Figyelemre méltó viszont, hogy amikor a kísérleti sejtek visszatértek a Föld egészségesebb környezetébe, a Cell Stem Cell folyóirat tanulmánya szerint a károsodás egy része elkezdett visszafordulni.
Az eredmények aláhúzzák, hogy új intézkedésekre van szükség az űrhajósok egészségének védelmére a hosszabb űrmissziók során, mondták a kutatók.
Most azt tervezik, hogy megvizsgálják, hogy ugyanezek a molekuláris változások a tényleges űrhajósoknál is megfigyelhetők-e az űrmissziók során, azzal a céllal, hogy olyan orvosi vagy genetikai ellenszereket találjanak, amelyek segíthetnek az emberi egészség védelmében.
Ezeknek a változásoknak a megértése nem csak arra ad információt, hogy hogyan védjük az űrhajósokat a hosszú távú küldetések során, hanem segít az emberi öregedés és az olyan betegségek modellezésében is, mint a rák itt a Földön, mondják a kutatók. Ez alapvető fontosságú tudás, mivel hamarosan az alacsony Föld körüli pályán történő kereskedelmi űrutazás és kutatás új korszakába lépünk.