Langvarig rumflyvning kan svække astronauternes immunsystem

NASA håber at sende mennesker til Mars inden 2030 på en rundrejsemission, der kan tage op til tre år - langt længere end noget menneske nogensinde har rejst i rummet. Sådanne langsigtede rumflyvninger kan påvirke visse celler i astronauternes immunsystemer negativt, ifølge en ny undersøgelse ledet af forskere fra University of Arizona.

"Det, NASA og andre rumorganisationer er bekymrede over, er, hvorvidt immunsystemet vil blive kompromitteret under meget langvarige rumflyvningsmissioner, " sagde Richard Simpson, seniorforfatter og lektor i ernæringsvidenskab ved UA. "Hvilke kliniske risici er der for astronauterne under disse missioner, når de er udsat for ting som mikrogravitation, stråling og isolationsstress? Kunne det være katastrofalt til det niveau, at astronauten ikke ville være i stand til at fuldføre missionen?"

Simpson og hans team af forskere ved UA, University of Houston, Louisiana State University og NASA-Johnson Space Center, undersøgte virkningerne af rumflyvninger på seks måneder eller mere på naturlige dræberceller, eller NK-celler, en type hvide blodlegemer, der dræber kræftceller i kroppen og forhindrer gamle vira i at reaktivere.

"Kræft er en stor risiko for astronauter under meget langvarige rumflyvningsmissioner på grund af eksponeringen for stråling, " sagde Simpson. "[NK-celler] er også meget vigtige for at dræbe viralt inficerede celler. Når du er i rumstationen, det er et meget sterilt miljø – det er ikke sandsynligt, at du optager influenza eller en rhinovirus eller en infektion af samfundstypen – men de infektioner, der er et problem, er de vira, der allerede er i din krop. Disse er for det meste vira, der forårsager ting som helvedesild, mononukleose eller forkølelsessår; de bliver i din krop resten af ​​dit liv, og de genaktiveres, når du er stresset."

Forskere sammenlignede blodprøver fra otte besætningsmedlemmer, der gennemførte missioner til den internationale rumstation, med raske personer, der blev på Jorden. Der blev taget blodprøver før lanceringen, på flere punkter under missionen og efter astronauternes tilbagevenden til Jorden.

Resultaterne viste, at NK-cellefunktionen er svækket hos astronauter sammenlignet med niveauer før flyvning og jordbaserede kontroller. På flyvedag 90, NK-celle cytotoksisk aktivitet mod leukæmiceller in vitro blev reduceret med cirka 50 procent hos besætningsmedlemmer på den internationale rumstation.

"Når vi ser på astronautprøvernes funktion under flyvning sammenlignet med deres egne prøver, før de fløj, det går ned. Når vi sammenligner dem med kontroller, der blev på Jorden, det går stadig ned, "Simpson sagde. "Jeg tror ikke, der er nogen tvivl om, at NK-cellefunktionen er faldende i rumflyvningsmiljøet, når den analyseres i et cellekultursystem."

Effekten ser ud til at være mere udtalt hos førstegangsastronauter, i modsætning til dem, der allerede har været i rummet.

"Serendipitalt, vi fandt ud af, at halvdelen af ​​vores besætningsmedlemmer havde fløjet før, og den anden halvdel havde ikke, " sagde Simpson. "Så vi var i stand til bare at dele dem i to for at se, om der var en effekt, og der var. 'Rookies' havde større fald i NK-cellefunktionen sammenlignet med veteranerne."

Forskellene kan kridtes op til alder eller stress, Simpson sagde, forudsat at nybegyndere astronauter, som generelt er yngre end deres veterankolleger, ville finde rumrejser mere stressende end dem, der havde gjort det før.

Hvorvidt faldet i NK-cellefunktionen gør astronauter mere modtagelige for kræft og viral reaktivering, er endnu uvist, sagde Simpson. Han håber at lære mere af fremtidige studier.

"Det næste spørgsmål ville være, hvordan afbøder vi disse effekter? Hvordan forhindrer vi immunsystemet i at falde under rumrejser?" sagde han. "For at gøre det, du skal først finde ud af, hvad der forårsager faldet:Er det stress? Er det mikrogravitation? Er det stråling? Er det en overflod af ting? Når vi finder ud af det, vi kan forsøge at finde måder til direkte at målrette disse faktorer og afbøde dem."

Simpson og hans medforskere ved NASA-Johnson Space Center, sammen med europæiske og russiske videnskabsmænd, arbejder allerede på potentielle modforanstaltninger, der kan hjælpe med at holde astronauter sunde i rummet, herunder ernæringsmæssig eller farmakologisk intervention og øget motion, som alle har vist sig at have en positiv effekt på immunsystemets funktion.

Undersøgelser har vist, at det medfører nogle sundhedsrisici at tilbringe længere perioder væk fra Jorden, såsom muskel- og knogletab på grund af virkningerne af mikrotyngdekraften. Men forskerne vidste ikke, om de unikke forhold, som astronauter stødte på, havde en indflydelse på immunsystemet indtil nu. Papiret, Rumflyvning hæmmer NK-cellefunktionen, blev offentliggjort i Journal of Applied Physiology .