A Nemzetközi Űrállomáson

Miután visszatért a Földre, Scott Kelly űrhajós kromoszómái, akik egy évet töltöttek az ISS-en, olyan rendellenességeket mutattak ki, amelyek ikertestvérének nem voltak.

Scott Kelly és Mark Kelly az egyetlen két űrhajós iker a világon, valamint az egyetlen testvér, aki az űrbe utazott.

Scott Kelly

Robert Markowitz - NASA - Johnso/NASA

Töltsön el egy évet az űrben provokál változások az űrhajósok DNS-ében amelyek a Földre való visszatérésük után is fennállnak, és a hosszú távú kockázat az egészségre. A. Által vezetett nemzetközi vizsgálat fő következtetése FAZÉK amely soha nem látott mélységben elemezte, hogy a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) való tartózkodás hogyan hatott egy űrhajós testére, összehasonlítva ikertestvérével, aki a Földön maradt. Ennek ellenére a szerzők hangsúlyozzák, hogy a ma megjelent mű Tudomány, azt mutatja, hogy az emberi test hosszú távú űrmissziókban képes fenntartani jó egészségét.

Scott és Mark Kelly Ők az egyetlen két űrhajós a világon, akik ugyanazt a DNS-t használják, mivel azonos ikrek. Mindketten az Egyesült Államok haditengerészetének és a NASA veteránjai, és többször utaztak az űrbe.

2015 márciusában, Scott kelly egyéves misszióba kezdett az ISS-nél, míg bátyja, Mark a földtől folytatta az amerikai űrügynökség munkáját. Maga Scott találta ki azt az ötletet, hogy kihasználja ezt a ritka lehetőséget, hogy összehasonlítsa két genetikailag azonos ember testét, egy a földön és egy az űrben. Így egy hosszú távú űrmisszió hatásainak igazolása érdekében egy olyan kutatási projekt alakult ki, amelyben több mint tíz csapat vett részt a világ minden tájáról.

A kutatási projekt ötletét maga Scott Kelly adta

A 342 nap alatt, amelyet Scott Kelly töltött az ISS-en, a Föld felszínétől 400 kilométerre keringve, szorgalmasan átesett egy sor orvosi vizsgálaton, hogy elemezze egészségi állapotának minden aspektusát. Ha lehetséges, mintáik azonnal a Földre érkeztek az ellátó hüvelyek fedélzetén. Ha nem, akkor maga Kelly mínusz 80 fokon lefagyasztja őket, amíg el nem utazhatnak a földi laboratóriumokba. "Hihetetlen kihívások voltak" - mondta Andrew Feinberg, a Baltimore-i (USA) Johns Hopkins Egyetem Epigenetikai Központjának igazgatója és a munka társszerzője egy sajtótájékoztatón. Logisztikai és biztonsági okokból "kevesebb vért kaptunk Scotttól, mint amennyit egy kórházba felvett gyermekből szabad levonni" - emlékeztet. Eközben a Földön bátyja, Mark ugyanezeken a teszteken ment keresztül, bár továbbra is normális életet élt, referenciaként.

Scott Kelly egy évet töltött az űrben, míg ikertestvére, Mark a Földről dolgozott a NASA-nál.

Robert Markowitz - NASA - Johnso/NASA

A kutatók részletesen elemezték mindkét testvér összes alapvető egészségügyi paraméterét az ISS-ben végzett misszió előtt, alatt és után, a testsúlytól az anyagcseréig, de a genomjuk szerkezetét és a gének szabályozását is. Ez a tanulmány "minden bizonnyal a legátfogóbb áttekintés az emberi test válaszairól az űrutazásra" - mondta Susan Bailey társszerző, a Colorado Állami Egyetem kutatója, Fort Collins, USA.

Azt már korábban tudni lehetett, hogy az űrkörnyezet hatással van a testre: az űrhajósok elveszítik a csontjaik sűrűségét, megváltoznak mikrobiotájuk és génjeik aktivitása, és befolyásolják kognitív képességeiket. A Twin Study eredményei most megerősítik a már gyanítottakat, és új információkat is szolgáltatnak.

Ez a tanulmány minden bizonnyal a legátfogóbb áttekintés az emberi test válaszairól az űrutazásokra. "

Az ISS mikrogravitációja Scott Kelly testnedveinek újraeloszlását okozta. A Földön a gravitáció miatt a fej alacsonyabb vérnyomást okoz állva, mint a lábak és az alsó törzs. Ennek a gravitációnak a hiányában a vér nagyobb mennyiségben halmozódik fel a fejben és a felsőtestben. Ennek következtében Scott nyakában és szemében az erek kitágultak az űrben töltött idő alatt, ami viszont elváltozásokat okozott a retinájában. Visszatérve a Földre, ezeknek az adaptációknak a nagy része megfordult, de az ISS-n töltött éve enyhe nyomot hagyott retinájának felépítésében.

Scott Kelly kognitív képességei utazása után kissé lecsökkentek, valószínűleg a mikrogravitáció miatt a fejében megnövekedett vérnyomás miatt. Hat hónappal visszatérése után gyakorlatilag normalizálódott, bár a kutatók a vártnál hosszabb ideig fennmaradó enyhe hiányosságokat fedeztek fel.

Kelly génjei is alkalmazkodtak az űrbeli élethez, különösen azokhoz, amelyek az immunrendszerhez kapcsolódnak. De a Földre való visszatéréskor valóban hirtelenebb változás következett be: leszállás után a gyulladásban érintett gének aktivitása drámai módon megnőtt, a test reakciója a környezet hirtelen változására, amely összhangban van az űrhajósok tapasztalataival. Ezt a pillanatot nevezik küldetésük legmegerõsebbnek. "A molekuláris adatok egyértelmű üzenete az, hogy ha nehéz az űr, a leszállás sokkal nehezebb a testen, legalábbis az első napokban" - mondta Christopher Mason, a New York-i Weill Cornell Orvosi Központ genetikusa. .) És a tanulmány társszerzője.

Kelly látása, kognitív képességei és génjei hosszú távon változtak

Scott Kelly génjeinek 90 százaléka visszatért a kezdeti aktivitási szintre, amikor újra megszokta a Föld adottságait, de néhányuk hat hónappal később megváltozott. Egyelőre nem tudni, hogy ennek milyen hosszú távú következményei lehetnek.

A kutatókat azonban leginkább a rendellenességek jelentik, amelyek az amerikai űrhajós kromoszómáiban jelentek meg. Az űr vákuumát kozmikus sugarak fürdik, nagy energiájú sugárzás, amely károsíthatja a DNS-t. A Föld felszínén bolygónk mágneses tere megvéd minket tőlük, de alacsony földi pályán, ahol az ISS található, ez a pajzs valamivel gyengébb.

Az állomáson töltött ideje alatt Scott Kelly a teljes sugárzási dózist 150 mikroszeverzttel (mSv) kapta, ami ötször annyi, mint amit a Föld átlagosan egy év alatt kap, bár nyolcszor kevesebb, mint az űrhajósok Marsra utazó dózisa leleplezné. A kozmikus sugarak megtörték a DNS-üket, és kromoszómájuk töredékei felcserélték vagy megfordították sorrendjüket. Ezek a változások hosszú távon fennmaradtak a Földre való visszatérése után is.

Az állomáson töltött ideje alatt Scott Kelly ötvenszer több teljes sugárzási dózist kapott, mint amit egy átlagos ember a Földön kap egy év alatt

Másrészt Kelly telomerjei nőttek, miközben az ISS-en tartózkodott. A telomerek a kromoszómák végén található szerkezetek, amelyek megvédik őket a sejtosztódás során, és kulcsszerepet játszanak az öregedésben és a rákban. Bár a kiegyensúlyozott táplálkozás és a táplálkozás - amire az ISS összes űrhajósa köteles - hozzájárul a telomer hosszának megőrzéséhez, nem tudni, mi okozhatta növekedésüket.

Amikor azonban visszatért a Földre, Kelly telomerjei ismét rövidültek, némelyikük még a normális hosszúság alatt is volt, ami a sejtek öregedésének biomarkere, megnövekedett szív- és érrendszeri betegségek, valamint kromoszóma-rendellenességekkel együtt a rák. Jelenleg a kutatók úgy vélik, hogy ez "nagy" kockázatot jelent a hosszú ideig tartó űrmissziókra nézve, bár rámutatnak, hogy az eredményeket más űrhajósokkal folytatott tanulmányokban is meg kell erősíteni, amint azt Tudomány.

Az adatok együttvéve bizonyítják, hogy az emberek képesek alkalmazkodni és hosszú ideig jó egészségben túlélni. Olyan kontextusban, amelyben az állami űrügynökségek és a magánvállalatok is emberrel küldetéseket kívánnak küldeni a Holdra és a Marsra, útmutatásként szolgálnak az űrhajósok egészségének védelmének megvizsgálására. Ezenkívül a kutatók remélik, hogy a tanulmányban azonosított fiziológiai mechanizmusok segítenek jobban megérteni az öregedést és egyes betegségeket itt a Földön.