Hjerneskade efter langvarig rumflyvning

At tilbringe lange perioder i rummet fører ikke kun til muskelatrofi og reduktion i knogletæthed, det ser også ud til at have varige virkninger på hjernen. Neuroimaging undersøgelser (blandt andet fra dette LMU-team af forskere) har antydet dette i løbet af de sidste tre år. Imidlertid, lidt vides, om de observerede hjernestrukturelle ændringer er harmløse eller klinisk relevante. LMU-lægerne professor Peter zu Eulenburg og professor Alexander Choukér har sammen med anerkendte forskere fra Göteborgs Universitet (Sverige) og russiske kolleger vurderet den strukturelle integritet af den menneskelige hjerne via blodbaserede markører hos astronauter efter hjemkomst fra en langvarig mission. Forskerne kunne demonstrere med deres pilotundersøgelse offentliggjort i JAMA Neurologi at der er stærke indikationer for hjerneskade og accelereret aldring efter en langvarig mission.

Forskerne undersøgte langsgående blodprøver fra fem kosmonauter, der i gennemsnit var 169 dage ombord på den internationale rumstation (ISS). Alle rumflyvere havde givet blod lige før deres missioner og umiddelbart efter tilbagevenden til Jorden. Der blev også taget blod en og tre uger efter landing. "Dette gav os et hidtil uset og detaljeret vindue til at vurdere hjernens strukturelle sundhed via blodbaserede markører efter langvarig rumflyvning, " siger professor zu Eulenburg.

Blodprøver viser stigning i hjerne-afledte proteiner

Blodprøverne viste en væsentlig stigning for adskillige hjernespecifikke proteiner, især i løbet af den første uge efter hjemkomst sammenlignet med baseline-værdierne før mission. De påviste proteiner peger mod en skade på de lange nervefibre i den hvide substans i den menneskelige hjerne og støttevævet, gliaen. En endnu større stigning i størrelse blev set i to varianter af amyloid-beta-proteinet. Denne amyloidforhøjelse varede i hele den tre-ugers observationsperiode og korrelerede med tiden fra missionens start. Tau-proteinet som markør for det grå stof viste et betydeligt fald tre uger efter hjemkomsten til Jorden sammenlignet med blodanalyser før fly. Forskerne siger, at det korrelerede tidsforløb for disse vidt forskellige proteiner taler for en omfattende hjernerespons, og ikke kun én vævstype alene er påvirket.

"Taget sammen, vores resultater peger i retning af en let men varig hjerneskade og potentielt accelereret neurodegeneration, " siger zu Eulenburg. "Alle relevante vævstyper i hjernen ser ud til at være påvirket." Indtil videre er den vigtigste kliniske indikation for skadelige neurologiske effekter en reduktion i synsstyrken, som blev påvist hos adskillige langsigtede rumrejsende.

Forstyrret venøs udstrømning af hovedet

Årsagen til den observerede stigning i hjernespecifikke proteiner kan ligge i den forstyrrede venøse udstrømning af hovedet i mikrogravitation. Denne mekanisme kan føre til en stigning i cerebrospinalvæskerummet og trykket på det hvide og det grå stof over tid. Der er allerede nogle indikationer på en sammenhæng med tid brugt i rummet for disse effekter. "Yderligere undersøgelser af modforanstaltninger mod virkningerne af mikrotyngdekraft på den menneskelige hjerne er nødvendige for at minimere neurologiske risici for langvarige missioner, og før vi begynder at planlægge en tur til Mars, " siger zu Eulenburg.