NASA-Zwillingsstudie bestätigt langfristige gesundheitliche Auswirkungen von Raumfahrt

Scott und Mark Kelly

Die Astronautenzwillinge Scott (rechts) und Mark Kelly nahmen an der Zwillingsstudie der NASA teil, während (und danach) Scott fast ein Jahr im Weltraum verbrachte. (Bildnachweis: NASA)



Die Zwillingsstudie der NASA hat gerade einen weiteren wichtigen Meilenstein erreicht. Die Langzeituntersuchung von Scott Kellys Gesundheit nach fast einem Jahr im Weltraum zeigt, dass die ersten Erkenntnisse aus dem Jahr 2017 gültig waren – mit einigen neuen Erkenntnissen über mögliche Gesundheitsprobleme für zukünftige Marsreisende.



Der Astronaut verbrachte von 2015 bis 2016 340 Tage auf der Internationalen Raumstation ISS, zusammen mit dem russischen Besatzungsmitglied Mikhail Kornienko. Der Meilensteinflug war der längste Einzelflug aller Amerikaner und bot den Ermittlern die Möglichkeit zu sehen, wie sich die menschliche Gesundheit in fast einem Jahr verändert.

Aber es gab noch einen weiteren Vorteil, Scott als Testperson zu verwenden; er hat einen Zwillingsbruder, Mark, der während des Space-Shuttle-Programms als Astronaut flog. Während Scott auf der Internationalen Raumstation flog, sammelten die Ermittler Daten von ihm und von Mark, der am Boden blieb. [Zwillinge im Weltraum: Astronauten Mark und Scott Kelly in Fotos]



'Die perfekte Natur-versus-Pflege-Studie war geboren', NASA-Beamte sagte in einer Erklärung .

Vorbereitung auf den Mars

Ein Jahr im All ist nach heutigen Maßstäben eine lange Zeit, aber die Ermittler bereiten sich auf zukünftige Flüge zum Mars vor. Diese Reise würde einen Astronauten wahrscheinlich fast drei Jahre dauern. Zu sehen, wie Scotts Körper reagierte, wird einen Datenpunkt liefern, aber es sind weitere Informationen über die langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen des Weltraums erforderlich, bevor die Reise angetreten werden kann. Bisher wissen die Ermittler, dass Knochen und Muskeln schwächen, sich Flüssigkeiten verschieben und in einigen Fällen Astronauten mit dauerhaften Sehstörungen zurückkehren. Gegenmaßnahmen werden untersucht.

Die Zwillingsstudie ging noch einen Schritt weiter, indem sie das Genom der Brüder untersuchte und Daten über die körperliche und psychische Gesundheit von Scott und Mark sammelte. Im Fall von Scott verschwanden einige der Veränderungen an seinem Körper nur wenige Stunden oder Tage nach der Landung, andere blieben nach sechs Monaten bestehen. Hier einige der wichtigsten neuen Erkenntnisse:

  • Scotts Telomere – oder die Enden von Chromosomen, die sich mit zunehmendem Alter verkürzen – wurden im Weltraum viel länger. Dieser Befund war 2017 bekannt, aber die Ermittler bestätigten ihn und fanden auch heraus, dass die meisten Telomere innerhalb von zwei Tagen nach Scotts Landung wieder kürzer wurden.
  • Etwa 7 Prozent von Scotts Genen können nach der Raumfahrt längerfristige Veränderungen in der Expression aufweisen, in Bereichen wie DNA-Reparatur, Immunsystem, Knochenbildung, Hypoxie (Sauerstoffmangel im Gewebe) und Hyperkapnie (übermäßiges Kohlendioxid im Körper) Blutkreislauf). Die anderen 93 Prozent seiner Gene normalisierten sich schnell wieder.
  • Scott hatte nach einem Jahr keinen signifikanten Rückgang der kognitiven Leistung im Weltraum, verglichen mit Mark oder mit typischen Astronauten, die eine sechsmonatige Mission fliegen. Die Ermittler stellten jedoch nach der Landung eine deutliche Abnahme von Scotts kognitiver Geschwindigkeit und Genauigkeit fest. Dies könnte aufgrund der „Neuaussetzung und Anpassung an die Schwerkraft der Erde und des vollen Terminkalenders, der Scott nach seiner Mission umfasste“, geschehen sein, sagten NASA-Beamte.
  • Die Forscher stellten auch fest, dass die Raumfahrt mit Nährstoffverschiebungen, Sauerstoffmangel und mehr Entzündungen verbunden ist. Sie sammelten die Beweise, nachdem sie eine „große Anzahl“ von Proteinen (Aminosäurenketten), Zytokinen (von Zellen des Immunsystems sezernierte Substanzen) und Metaboliten (mit dem Stoffwechsel verbundene Substanzen) in Scotts Körper untersucht hatten.



„All diese Ergebnisse werden von den Forschungsteams integriert und zusammengefasst; Forscher bewerten auch die möglichen Auswirkungen, die diese Ergebnisse auf die zukünftige Raumfahrt jenseits der niedrigen Erdumlaufbahn haben werden“, sagten NASA-Beamte.

Weitere Details werden in einem integrierten zusammenfassenden Papier veröffentlicht, das später in diesem Jahr veröffentlicht wird. Die NASA erklärte, dass zu einem späteren Zeitpunkt auch eine Reihe kleinerer Veröffentlichungen, die nach verwandten Forschungsbereichen gruppiert sind, veröffentlicht werden.

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