Kétségtelen, hogy a Kelly testvérek űrkísérlete az egyik legérdekesebb az emberi lények űrbe küldésével kapcsolatban, de a feltűnő tényezőkön túl minden információ megadandó. Továbbra is várunk egy végleges és közös tanulmány bemutatására a hozzá kapcsolódó mindenről, de jelenleg még több információ ismert változások az emberi testben, amikor az űrbe utazik ennek a kíváncsi kísérletnek köszönhetően.
Rövid emlékeztetőül: a Kelly testvérek két egyforma ikrek, akiknek a genetikán túl egy másik aspektusa is van: űrhajósok. A helyzetet kihasználva a NASA egyiküket (Scott) 340 napra a Nemzetközi Űrállomásra küldte, míg a másikat (Mark) a Földön maradt. Amit ez lehetővé tesz, az az, hogy tudhatjuk mi történik testünkkel mikrogravitációs körülmények között, és a kutatók apránként tíz különböző tanulmányban tárják fel ezeket az eredményeket.
Telomerek, amelyek mennek, telomerek, amelyek visszatérnek
Ahogy valamivel több mint két hete láttuk, az első adatok arról szóltak, hogy túl van azon a két centiméteres magasságon, amellyel Scott visszatért az űrből. A Nature-ben publikálták, és azt mondták, hogy a stressz által okozottakhoz nagyon hasonló viselkedési és fiziológiai változások vannak, bár meg lehetett nézni, hogy csak az űrben élés okozta stressz (és nem annyira a mikrogravitáció) okozza-e őket.
Újabb változás volt látható telomerek, vagyis a kromoszómák végei. Pontosabban azt tapasztalták, hogy Scott telomerjei meghosszabbodtak, ellentétben a tudósok elvárásaival (Susan Bailey, a Colorado Állami Egyetem által végzett tanulmányban), bár a Földön eltöltött 48 óra után rövidültek, hogy visszatérjenek a hosszúságra, amelyet a maradjon az ISS-ben.
Azt tekintjük, hogy Scott telomerjeinek időbeli megnyúlása lehet a szigorú testedzési rutin és a szigorú hipokalorikus étrend hatása az űrhajós.
Az adaptációban senki nem veri a baktériumokat
A baktériumok rengeteg okkal adnak sokat beszélni az űrben. De amit az ikrek különbségei tekintetében láttak, az az Scott baktérium populációja nagyon különbözött Markétól a vizsgálat idején, Bár elképzelhető volt, hogy valami ilyesmi fog történni, a mikrobák érzékenysége miatt az étrendben vagy a környezetben bekövetkező változásokra.
Konkrétan Fred Turek északnyugati egyetemi csapatának munkájában látták, hogy Scott baktérium populációja megváltozott mind a Földön való tartózkodása, mind a testvére vonatkozásában, de ezek a variációk nem maradtak túl az ISS tartózkodásán, amikor visszatértek a Földre. . Mint már említettük, hasonló változások várhatók, mint amikor valaki radikálisan megváltoztatja az étrenddel kapcsolatos szokásait, vagy nagyon eltérő környezetnek van kitéve, ami mindkét esetben Scott-tal történt.
A fehérvérsejtek szintén űrhajósok, de nem citokinek
Mi történik immunrendszerünkkel egy idő után az űrben? Annak érdekében, hogy lássa, miként befolyásolja a mikrogravitáció védekezésünket, Emmanuel Mignot csapata (a Stanfordi Egyetem részéről) tanulmányt készített influenza elleni lövés, kétszer injekciózta Scottot és Markot (egyéves különbséggel).
Amit láttak, az nem, A mikrogravitáció nem jelenti a testünk immunválaszának változását, és (szerencsére) Scott-é ekvivalens volt Markéval (vagyis az influenza vírus elleni antitestek termelésével), így az űrbe jutás nem gyengíti vagy növeli ennek a rendszernek a hatását.
Bár van egy figyelmeztetés: úgy tűnik, hogy ami érintett, az a gyulladás. A szintén Stanfordból érkezett Mike Snyder csapata úgy látta, hogy Scott gyulladásos válasza markánsabb volt, mint Marké, magas repülés előtti citokinek (a gyulladásos reakció szabályozásáért felelős fehérjék) szintje volt magas, és az állomás tartózkodása alatt is magas maradt. mint hat hónappal a Földre való visszatérése után.
Az ehhez kapcsolódó másik megállapítás a 3-indolepropionsav (IPA) növekedésének megfigyelése volt, amely Scott elemzéseiben segít szabályozni az inzulin szintjét (a vér cukorszintjének beállításáért felelős hormon). oka lehet a fokozott gyulladásos válasz hogy megpróbálja leküzdeni az általa okozott inzulinrezisztenciát.
Megvastagodott artériák?
Csak ellenőrizni hogy a levegőben lévő szabad gyökök befolyásolják-e az artériák szerkezetét és hatékonyságát, Stuart Lee, a NASA Johnson Űrközpontjának munkatársa és csapata olyan vizsgálatot végzett, amely ultrahanggal, valamint vizelet- és vérmintákkal vizsgálta az ikrek artériáit.
Amit eddig láttak, az a nyaki artériák fala (azok, amelyek a szívtől az agyig mennek) vastagabb volt miután visszatért a Földre, megemelkedett gyulladásos biomarkereket talált. Ezt nem látták Marknál, de még meg kell állapítaniuk, hogy ez az űrben való tartózkodás hatása-e, vagy nem összefüggő artériás öregedés kérdése (és ez más tényezőknél nem fordult elő a Földön maradt testvérnél).
A genetikai mechanizmusok változásához kapcsolódnak a fehérje, és ennek tanulmányozására, és hogy vannak-e eltérések e molekulák módosító képességében, Brinda Rana csapata bízta meg a Kaliforniai Egyetemmel. Ehhez mintákat gyűjtöttek az űrtartalom előtt, alatt és után (mindkét ikertől).
Amit eddig láttak, az az változások történtek egyes fehérjék kiválasztásában az ISS-ben való tartózkodás alatt, különösen az aquaporin 2. Ez a fehérje felelős a vízmolekulák szállításáért, és a test hidratációs állapotának indikátoraként szolgál, amelyhez ennek a fehérjének a növekedését a plazma magas nátriumszintjével társították., jelezve a kiszáradást.
Szerintük az a tendencia, hogy a folyadékok a mikrogravitációban való tartózkodás alatt a fejbe vándorolnak, ami megnövekedett koponyaűri nyomás és vizuális diszfunkciók, amelyet más űrhajósok esetében dokumentáltak.
A gének észreveszik, hogy történik valami
Már említettük Chris Masont, a Weill Cornell Egyetemről, az űrhajós ikrek projektjével kapcsolatos tanulmányok nagyon korai eredményei során, amikor a génexpresszió vizsgálatával kapcsolatos elemzéseket vezette. Amit a csapatával látott, az az a Scott több száz genetikai mutáción esett át testvéréhez, Markhoz, valószínűleg a stressz miatt, amiről akkor beszéltünk.
Másrészt létezik, amit a természetben már láttunk a DNS-metilációval kapcsolatban (amely egyszerűen leegyszerűsítve be- és kikapcsolja a géneket), megállapítások a tanulmány vezető Andy Feinberg, a Johns Hopkins Egyetem munkájából. kapcsolatban epigenetikai változások, vagyis hogyan fejeződnek ki a gének.
Ez a csapat azt látta, hogy voltak régiók, ahol észlelték őket a metiláció változásai, Két olyan, amely látszólag kapcsolatban áll a mikrogravitációval: az, amely közel áll a telomer növekedéséért felelős génhez, és amely közel áll a kollagén termeléséért felelős génhez.
Mindezzel a tudósok egyelőre arra a következtetésre jutottak, hogy a genetikai változásokkal kapcsolatban öt szempontot kell figyelembe venni a jövőbeni űrmissziók során, amelyek közül néhányat már áttekintettünk:
- Hypoxia: valószínűleg az oxigénhiány és a felesleges szén-dioxid miatt.
- Mitokondriális stressz: részben kapcsolódik a fentiekhez, mivel a mitokondriumok a sejtek légzéséért felelős (vagyis oxigénből nyerhető energia) sejtek részét képezik.
- Hatások a telomerekre, a DNS-javító mechanizmusokra és a DNS-károsodásokra: valószínűleg összefügg a folyamatos sugárterheléssel.
- A kollagéntermelés csökkenése, csontképződés és véralvadás: ami a mikrogravitáció folyadékokra gyakorolt hatásának tulajdonítható.
- Fokozott immunológiai aktivitás: valószínűleg a környezet változásának köszönhető.
Művelet űrbikini
Valami láthatóbb (és talán érthetőbb) dolog történik azok testtömegével, akik egy szezont a világűrben töltenek. Ezt értékelte Scott M. Smith csapata, a NASA Johnson Center munkatársaitól, és figyelemmel kísérték minden egyes iker biokémiai profilját, keresve a változásokat.
Amit láttak, az az Scott testtömege jelentősen csökkent az űrben töltött idő után, a folsav szintén fontos növekedése kíséri. De ismét úgy gondolják, hogy ezek a hatások azoknak az egészségesebb szokásoknak köszönhetők, amelyeket az űrhajós szükségszerűen betartott az ételekkel és a testmozgással kapcsolatban.
Az űr nem "kábít meg" minket, de talán a Föld igen
Nem minden fizikai változás, és nem szabad elengednünk az elménket. A mikrogravitáció feltételezése szerint a mélységesen eltérő körülmények fontos hatással lehetnek a kognitív folyamatokra, és azok, akik felelősek a két iker között ott bekövetkező változásokért, Mathias Basner, a Pennsylvaniai Egyetem munkatársai.
Tíz különböző típusú kognitív tesztet hajtottak végre Scott űrben maradása előtt, alatt és után, látva, hogy a mikrogravitációban való állandóság és a Földön elért eredményei között a kognitív folyamatokban nem történt jelentős változás. Mindazonáltal, a Földre való visszatéréskor a sebesség és a pontosság csökkent repülés utáni tesztek szerint.
Amit jelenleg figyelembe veszünk, az az, ami trükköt játszott a mikrogravitációnak a Föld gravitációjához való igazítása. Még mindig több vizsgálatot kell elvégezni, mert Scott ütemtervének a Földön való stressz szintén súlyosbító tényező lehet az eredményekben.