Scott-Mark-Kelly -SmartphonegreeceΗ αποστολή των δίδυμων αστροναυτών Scott και Mark Kelly από την NASA στο διάστημα, έδωσε πολύ χρήσιμα συμπεράσματα. Εκτός από τα καθήκοντα τους στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS), τα δύο αδέρφια «χρησιμοποιήθηκαν»  για να βγούν συμπεράσματα σχετικά με την επίδραση του ταξιδιού και της παραμονής στο Διάστημα για αρκετό καιρό.

Ο Scott Kelly ήταν αυτός που επιλέχθηκε να μείνει στον ISS για  έναν ολόκληρο χρόνο (μεταξύ 2015 και 2016), ενώ ο Mark Kelly επέστρεψε πολύ σύντομα στη Γη, σε φυσιολογικές συνθήκες βαρύτητας και ατμόσφαιρας.

Η φυσιολογία των δύο αδερφών μελετήθηκε εκτενέστατα από 10 διαφορετικές ερευνητικές ομάδες που τους είχαν από κοντά κατά τη διάρκεια του «χωρισμού» τους, αλλά και 6 μήνες μετά την επιστροφή του Scott από τον ISS.

Η σχετική εργασία των Francine E. Garrett-Bakelman, Manjula Darshi, Stefan J. Green, Ruben C. Gur, Ling Lin και Brandon R. Macias δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science και περιλαμβάνει τον έλεγχο της φυσιολογίας σε μοριακό επίπεδο (τελομερή, επιγενετικούς παράγοντες, μεταβολικούς παράγοντες, ανοσοποιητικό σύστημα, μικροβιολογικές διεργασίες, καρδιοαναπνευστική λειτουργία, γνωσιακή ικανότητα και πρωτεϊνική ανάλυση σε σύγκριση με τη γενετική μεταγραφή).

Με παραμονή στο Διάστημα έως 6 μήνες,

  • ελαττώνεται η πυκνότητα των οστών,
  • επηρεάζεται η γνωστική ικανότητα,
  • συμβαίνουν μεταβολές στους μικροοργανισμούς του σώματος και μεταλλάξεις στο γονιδίωμα.

Τα 20 αποτελέσματα της συγκεκριμένης έρευνας.

  1. Σημαντικές αλλαγές στο μήκος των τελομερών, στο βάρος του σώματος, στα βακτήρια των εντέρων, στις διαστάσεις των καρωτίδων αρτηριών, στο πάχος των αμφιβληστροειδών και ορισμένους μεταβολίτες.
  2. Ορισμένες  βιολογικές λειτουργίες επηρεάστηκαν σημαντικά από το στρες που προκαλεί η επιστροφή στη Γη.
  3. Στα κύτταρα διαφορετικού τύπου, παρατηρήθηκαν αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση τους, καθώς και σημαντικές διαφορές στην ποσότητα των μετρήσιμων μεταβολιτών. Αυτό σημαίνει  στρες, φλεγμονές και μεταλλάξεις του μεταβολισμού των αμινοξέων, κατά την παραμονή στο Διάστημα.
  4. Οι πιο αξιοσημειώτες αλλαγές στους μεταβολιτές εντοπίστηκαν στα ούρα και στον μικρότερο όγκο που καταλαμβάνει το πλάσμα του αίματος.
  5. Ενισχύθηκε η γνωσιακή απόδοση και η γονιδιακή έκφραση που σχετίζονται με τα ουδετερόφιλα (κύτταρα του ανοσοποιητικού), μεγέθη που μειώθηκαν όταν επέστρεψε ο Scott στη Γη.
  6. Τα  τελομερή, οι επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες DNA στο τέλος των χρωμοσωμάτων που προστατεύουν το DNA και παρέχουν την κατάλληλη πληροφορία για τη σύνθεση των πρωτεϊνών επηρεάστηκαν. Η ηλικία, το στρες και άλλοι παράγοντες οδηγούν σε μείωση του μήκους τους, αυτή είναι η διαδικασία της γήρανσης.
  7. Στην περίπτωση του Scott, ο μήκος των τελομερών μεγάλωσε κατά την παραμονή του στον ISS, αλλά μέσα σε 48 ώρες από την επιστροφή στη Γη, αυτά επανήλθαν στο φυσιολογικό. Ίσως, αυτό να οφείλεται και στην πολύ αυστηρή υποθερμιδική δίαιτα που ακολουθούσε ο Scott στον ISS σε συνδυασμό με το πρόγραμμα εκγύμνασης.
  8. Η ακτινοβολία που δέχεται ο άνθρωπος έξω από την ατμόσφαιρα της Γης είναι ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες που επηρέασαν το ανοσοποιητικό.
  9. Παρατήρησαν αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση, όπως και μεταβολές στο DNA. Θα μπορούσαν αυτές οι αλλαγές που οφείλονται στη ραδιενέργεια να γίνουν μόνιμες και όχι παροδικές κατά τη διάρκεια της έκθεσης.
  10. Στην περίπτωση του Scott, η πλειοψηφία των μεταβολών ήταν παροδική, παρόλα αυτά κάποιες παρέμειναν και μετά την επιστροφή του στη Γη. Όμως,  δεν σταμάτησε η έκφραση του γονιδιώματος. Άρα, επηρεάζεται το DNA από την πολύμηνη παρουσία στο Διάστημα.
  11. Η απόκριση του ανοσοποιητικού ήταν αυξημένη μερικές ημέρες πριν την πτήση πίσω στη Γη και συνέχισε να είναι ακόμη και μετά την προσγείωση.
  12. Στα δύο αδέρφια εξετάστηκε, επίσης, η ανταπόκριση τους στο αντιγριπικό εμβόλιο και δεν παρατηρήθηκε καμιά σημαντική διαφορά, άρα το ανοσοποιητικό σύστημα δουλεύει με παρόμοιο τρόπο και στο Διάστημα.
  13. Από την πρώτη στιγμή υπήρχαν ενδείξεις ότι αλλάζει ο πληθυσμός των μικροοργανισμών στο έντερο, κατά την παραμονή στο Διάστημαυ. Η μικροχλωρίδα στα έντερα του Mark στη Γη ήταν πολύ πιο πλούσια σε σύγκριση με αυτή του Scott.
  14. Στο Διάστημα παρατηρήθηκαν αυξημένα επίπεδα mRNA, κάτι που μεταφράζεται σε περισσότερη κυτταρική αναπνοή, άρα και περισσότερη ενέργεια.
  15. Αυξήθηκαν τα επίπεδα του γαλακτικού οξέος και σε συνδυασμό με άλλους δείκτες γενετικής έκφρασης υποδηλώνεται ότι ο οργανισμός του Scott είχε μπει σε αναερόβιο μεταβολισμό (χωρίς οξυγόνο). Επομένως, έχουμε αλλαγές στον μεταβολισμό λόγω της έλλειψης οξυγόνου.
  16. Παρατηρήθηκαν αλλαγές στο πάχος των αρτηριών, με αυτές του Scott στον ISS να διογκώνονται και να παραμένουν σκληρότερες ακόμη και μετά από 4 ημέρες αφότου επέστρεψε στη Γη. Αυτό σχετίζεται και με την αύξηση στις φλεγμονές, λόγω του υψηλού στρες και του ταξιδιού.
  17. Το αυστηρό διαιτολόγιο και η έλλειψη βαρύτητας, επηρέασαν  σημαντικά το δείκτη μάζας σώματος, με τον Scott να χάνει το 7% της μυϊκής μάζας.
  18. Μειώθηκε σε μεγάλο βαθμό και ο όγκος των ούρων
  19. Σημειώθηκε αύξηση στις  παθήσεις του αμφιβληστροειδούς, η οποία επανήλθε σε φυσιολογικά επίπεδα μετά την επιστροφή στη Γη.
  20. Στο γνωσιακό επίπεδο δεν παρατήρησαν καμία αξιοσημείωτη διαφορά, αν και οι επιδόσεις του Scott ήταν καλύτερες αφότου επέστρεψε και παρέμεινε για αρκετό καιρό στη Γη.

Οι παράγοντες που επηρέασαν όλα αυτά είναι:

  • Διαιτολόγιο και Μάζα Σώματος
  • Ρύθμιση του μήκους των τελομερών
  • Διατήρηση της σταθερότητας του γονιδιώματος
  • Υγιής καρδιοαναπνευστική λειτουργία
  • Αλλαγές στο μεταβολισμό
  • Αλλαγές στο DNA
  • Αντιδράσεις των μικροβίων
  • Διατήρηση γνωσιακής λειτουργίας

Κλείνοντας να αναφέρουμε ότι στην έρευνα δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στο υψηλό στρες που ακολουθεί τη διαδικασία επιστροφής στη Γη, την οποία χαρακτηρίζουν ως μία από τις πιο σημαντικές προκλήσεις μιας αποστολής στο Διάστημα.

Αναλυτικά η έρευνα εδώ

 

 

 

via