Naukowcy odkryli proces, który może pomóc wyjaśnić, dlaczego podróże kosmiczne wydają się osłabiać układ odpornościowy astronautów.

Kiedy astronauci podróżują w kosmosie, wiele genów, które odgrywają rolę w funkcjonowaniu układu odpornościowego, zostaje stłumionych – wynika z badania opublikowanego w czasopiśmie Granice w immunologii znalazł.

„Słabsza odporność zwiększa ryzyko chorób zakaźnych, które ograniczają zdolność astronautów do wykonywania ich bardzo wymagającej pracy w kosmosie. Gdyby infekcja lub stan związany z odpornością rozwinął się do ciężkiego stanu wymagającego opieki medycznej, astronauci przebywający w kosmosie mieliby ograniczone dostępu do opieki i leków” – powiedziała Odette Laneuville, autorka badania Newsweek.

Odkrycia mogą mieć wpływ na projektowanie strategii łagodzenia, które mogłyby zapobiegać tłumieniu genów odpornościowych podczas długich okresów podróży kosmicznych.

Istnieje coraz więcej dowodów na to, że astronauci są bardziej podatni na infekcje podczas przebywania w kosmosie. Na przykład ci, którzy spędzają długie okresy na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), często cierpią na schorzenia, takie jak wysypki skórne, a także choroby układu oddechowego i inne.

Badania wykazały również, że astronauci mają tendencję do wydalania większej ilości żywych cząstek wirusa, co wykazano w przypadku wirusa Epsteina-Barra i ospy wietrznej-półpaśca – patogenu wywołującego półpasiec.

w Granice Naukowcy zbadali ekspresję genów w białych krwinkach 14 astronautów.

Wśród astronautów było 11 mężczyzn i 3 kobiety, którzy mieszkali na pokładzie ISS przez okres około czterech do sześciu miesięcy w latach 2015-2019.

W ramach badań, które zostały przeprowadzone na Uniwersytecie w Ottawie i sfinansowane przez Kanadyjską Agencję Kosmiczną, naukowcy przeanalizowali próbki krwi pobrane w różnych punktach przed, w trakcie i po locie.

„Następnie probówki z krwią są wysyłane do mojego laboratorium na Uniwersytecie w Ottawie w celu izolacji białych krwinek, a następnie materiału genetycznego, który nazywamy RNA – produktów ekspresji genów” – wyjaśnił Laneuville.

„RNA zostało następnie zsekwencjonowane w urządzeniu do sekwencjonowania o dużej przepustowości, a wyniki przesłane do mojego laboratorium w celu szczegółowej analizy”.

Ekspresja genów to proces, w którym instrukcje w naszym DNA są przekształcane w funkcjonalny produkt, taki jak białko.

Zazwyczaj tylko niewielki procent genów każdej komórki ulega ekspresji – lub „włączeniu” – w danym momencie. Reszta jest stłumiona lub wyłączona. Proces włączania i wyłączania genów jest znany jako regulacja genów.

Regulacja genów jest kluczowym elementem normalnego rozwoju, ale na ekspresję genów w organizmie może wpływać otaczające go środowisko. I wydaje się, że dotyczy to również lotów kosmicznych.

w Granice W badaniu naukowcy zidentyfikowali grupę genów u astronautów – które kodują białka – które zostały stłumione, gdy przebywali w kosmosie.

„Tutaj pokazujemy, że ekspresja wielu genów związanych z funkcjami odpornościowymi gwałtownie spada, gdy astronauci docierają w kosmos, podczas gdy dzieje się odwrotnie, gdy wracają na Ziemię po sześciu miesiącach na pokładzie ISS” – powiedział Laneuville w oświadczeniu.

Wyniki wskazują, że zmiany w ekspresji tych genów w wyniku podróży kosmicznych mogą doprowadzić do szybkiego osłabienia systemów odpornościowych astronautów.

Na szczęście dla astronautów naukowcy zaobserwowali, że większość genów, które zostały dotknięte chorobą, powróciła do poziomu ekspresji sprzed lotu w ciągu roku od powrotu na Ziemię. Zazwyczaj następowało to znacznie wcześniej — średnio po kilku tygodniach.

Nie jest jednak jeszcze jasne, ile czasu zajmuje pełne przywrócenie funkcji odpornościowej u tych astronautów, a czynniki takie jak wiek, płeć, narażenie na patogeny w dzieciństwie i różnice genetyczne prawdopodobnie odgrywają pewną rolę.