Wie sich der Weltraum auf die Gesundheit auswirkt

Ende November 2020 erschienen 29 neue in verschiedenen wissenschaftlichen Zeitschriften Beiträge , dank der sich unser Verständnis dafür, wie sich ein langer Aufenthalt im Weltraum auf den menschlichen Körper auswirkt, erheblich vertieft hat. Solches Wissen ist besonders wichtig, wenn die Aussicht auf Flüge zum Mond und Mars sehr real wird.

Veröffentlichungen basieren unter anderem auf daraus gewonnenen Daten des globalen NASA-Projekts „Zwillingsstudie “ mit dem Astronauten Scott Kelly, der von März 2015 bis März 2016 ein Jahr auf der Internationalen Raumstation verbrachte, und seinem eineiigen Zwillingsbruder, dem ehemaligen Astronauten Mark Kelly, der die ganze Zeit auf der Erde war.

Etwa zehn Wissenschaftlerteams beobachteten aufmerksam alle biologischen Veränderungen, die stattfanden seit Scotts Körper und mit dem Körper seines genetischen Gegenstücks Mark und verglich sie. Darüber hinaus basieren die neuen Publikationen auf den Gesundheitsbeobachtungen von weiteren 56 Langzeit-Astronauten auf der ISS.

Was bisher darüber bekannt ist, was mit dem menschlichen Körper im Weltraum passiert Flug, unter dem Einfluss von Schwerelosigkeit, kosmischer Strahlung, Isolation und anderen Belastungen?

Forscher haben fünf Schlüsselfaktoren identifiziert, die spiegeln die Auswirkungen des Weltraums auf den menschlichen Körper auf biologischer Ebene wider:

• mitochondriale Dysregulation;
• Oxidativer Stress, Bildung freier Radikale und DNA-Schäden;
• Telomerlänge ändern;
• Mikrobiom ändern;
• epigenetische Veränderungen.

Der menschliche Körper ist ohne zusätzlichen Stress voller Geheimnisse. Die Galerie enthält 20 Fakten über die Leiche, die Sie kaum kannten:

Mitochondriale Dysregulation bedeutet, dass Mitochondrien – energieerzeugende Bestandteile der Zelle, beginnen im Weltraum anders zu funktionieren als auf der Erde, die theoretisch mit schweren Krankheiten droht.

Unter dem Einfluss der kosmischen Strahlung stehen auch die Zellen des menschlichen Körpers unter oxidativem Stress leiden. Es gibt eine aktive Freisetzung von toxischen reaktiven Sauerstoffmolekülen und freien Radikalen – instabile Partikel, die die zelluläre DNA schädigen – während der Gehalt an Antioxidantien (Substanzen, die die Zellen vor oxidativem Stress schützen) abnimmt. Dieses Ungleichgewicht ist auch mit der Entwicklung von Krebs und anderen lebensbedrohlichen Krankheiten behaftet.

Außerdem haben Wissenschaftler einen seltsamen Effekt festgestellt, der sich noch immer einer Erklärung entzieht: Während des Fluges verlängern Astronauten die Telomere – Schutzstrukturen an den Enden der Chromosomen – und nach der Rückkehr zur Erde schrumpfen sie wieder und kehren zu ihrer vorherigen Länge zurück. Dieses Phänomen wurde zuerst von Scott Kelly bemerkt, aber wie sich herausstellte, ist er nicht allein, dasselbe passiert mit anderen Astronauten.

Während des Fluges erleben die Bewohner der ISS eine globale Veränderung des Mikrobioms – die Gesamtheit des Erbmaterials aller Mikroben, die auf der Haut, in der Mundhöhle, im Verdauungstrakt, also außerhalb und innerhalb des menschlichen Körpers leben. Dies war zu erwarten, da alle diese Mikroorganismen von der Erde stammen und zwangsläufig den gleichen Faktoren ausgesetzt sind wie der gesamte Organismus. Wie genau sich eine Veränderung des Mikrobioms auf die Gesundheit von Astronauten auswirkt, ist noch unklar, obwohl bereits hinlänglich bekannt ist, dass die Entstehung vieler Krankheiten beim Menschen von der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft abhängt.

Schließlich verursacht der Raum epigenetische Veränderungen im Körper – verändert den Prozess des „Einschaltens“ und „Ausschaltens“ (Expression) von Genen in Zellen als Reaktion auf Veränderungen in der Umgebung. Es ist erwiesen, dass eine Störung der Regulation der Genexpression zu schwerwiegenden Erkrankungen führen kann.