science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Onderzoek kijkt naar de ruimte om meer te weten te komen over de menselijke gezondheid op aarde

Krediet:Pixabay/CC0 publiek domein

Als oncoloog, Adam Dicker heeft gezien hoe kankerbehandelingen het lichaam kunnen beuken om tumoren uit te schakelen, soms leidend tot verslechterende botten, meer infecties, en verstoorde slaapcycli. Maar anderen hebben soortgelijke aandoeningen waargenomen bij een groep gezonde mensen:astronauten die tijd in de ruimte doorbrengen.

Volgend jaar, Dicker en collega-onderzoekers van het Sidney Kimmel Medical College aan de Thomas Jefferson University in Philadelphia zullen drie onderzoeken lanceren naar de invloed van ruimtevaart op aspecten van het menselijk lichaam:immuniteit, microben in urine, en stress - als onderdeel van de eerste privémissie naar het internationale ruimtestation. Onderzoekers geloven dat de unieke omgeving in de ruimte ook licht kan werpen op de menselijke gezondheid op aarde.

"Ik had nooit gedacht dat ik ooit een project in de ruimte zou doen, " zei Paul H. Chung, assistent-professor urologie aan het Sidney Kimmel Medical College, die betrokken is bij een van de ruimtestudies. "De meeste mensen kennen niet eens de logistiek van hoe iemand een project in de ruimte zou doen."

De achtdaagse missie is de eerste in zijn soort die door NASA is goedgekeurd. Georganiseerd door Axiom Space, op 22 januari In 2022 zal een SpaceX-raket vier betalende passagiers naar het internationale ruimtestation brengen, samen met 44 wetenschappelijke experimenten in opdracht van de Ramon Foundation en de Israel Space Agency. Tot nu toe een passagier, voormalig Israëlische gevechtspiloot Eytan Stibbe, heeft zich vrijwillig aangemeld voor deelname aan de onderzoeken.

Dicker, professor en voorzitter van stralingsoncologie bij Jefferson, zei dat het immuunsysteem in het bijzonder een pak slaag krijgt bij zowel astronauten als mensen die een kankerbehandeling ondergaan.

"Astronauten zijn niet zo immuunonderdrukt als kankerpatiënten, maar thematisch zagen we een verband, "Zei Dicker. "Niemand heeft het immuunsysteem echt op een alomvattende manier bestudeerd met astronauten."

Astronauten die eerder zijn teruggekeerd van ruimtemissies zijn een gemakkelijk doelwit geworden voor virussen die jarenlang in hun lichaam sluimerden, zoals het herpesvirus dat gordelroos veroorzaakt. Om erachter te komen hoe de ruimte het immuunsysteem kan verzwakken, Het team van Dicker zal voor en na hun reis bloed afnemen van de deelnemende ruimtereizigers en er meer dan 7 meten, 000 eiwitten. Eerdere studies hebben veranderingen in DNA gemeten, maar het meten van eiwitten - die zijn gemaakt op basis van DNA en taken in het lichaam uitvoeren - komt dichter bij waar het om gaat, zei Dicker.

Hij hoopt patronen te zien in groepen immuuneiwitten die stijgen of dalen terwijl de astronauten in de ruimte zijn. wat zou kunnen wijzen op manieren om de immuunfunctie van zowel astronauten als aardbewoners te verbeteren.

Voor kankerpatiënten, Dicker zei dat dit licht zou kunnen werpen op hoe het immuunsysteem reageert op de stressoren van de behandeling, die de ervaring van een astronaut in de ruimte weerspiegelen:fysieke stress, emotionele stress, gastro-intestinale problemen, verstoorde slaap.

Chung rekent op ruimte om hem te helpen het microbioom te bestuderen, de biljoenen microscopisch kleine organismen die in het menselijk lichaam leven. Er is een mythe dat urine steriel is, maar als uroloog, Chung weet beter; het zit eigenlijk vol met microben zoals bacteriën en schimmels. Het microbioom wordt beter bestudeerd in het spijsverteringsstelsel, waar de vriendelijkere variëteiten van bacteriën de spijsvertering kunnen helpen, terwijl andere ongemakken kunnen veroorzaken. Maar het urinaire microbioom is duisterder, en wetenschappers weten nog steeds niet hoe het verandert, zei Chung.

"Iemand in de ruimte plaatsen en het microbioom bestuderen is het meest extreme dat je zou kunnen doen met betrekking tot voeding en zwaartekracht, Chung zei. "Als we veranderingen in het microbioom in de ruimte kunnen zien, dan zal dat ons helpen beter te begrijpen hoe veranderingen in het microbioom op aarde kunnen plaatsvinden."

Urine is ook geen lachertje in de ruimte:niet kunnen plassen rechtvaardigt een NASA-reddingsmissie, en astronauten lopen een hoog risico op het ontwikkelen van nierstenen of urineweginfecties.

Astronauten zullen een apparaat zonder rommel gebruiken - vergelijkbaar met toiletten aan boord van de shuttle - om urine op te vangen en te bevriezen. Terug op aarde, wetenschappers zullen het genetische materiaal in de urine sequensen om erachter te komen welke soorten microben het bevat.

Het is lastiger om menselijke monsters in de ruimte te verzamelen dan in Philadelphia. Dicker besloot geen bloedmonsters te verzamelen terwijl de astronauten in de ruimte waren vanwege het risico op bloedarmoede en het gewicht - en de kosten - die de apparatuur zou toevoegen aan de fijn uitgebalanceerde spaceshuttle.

In een derde studie, Hersenwetenschappers van Jefferson zullen doorgaan met hun lopende onderzoek naar de invloed van de stress van ruimtereizen op slaap en gezondheid.

Deze missie is hopelijk slechts een startpunt, Dicker zei, en kan helpen bij de voorbereiding op toekomstige reizen:het ruimtestation is suborbitaal, wat betekent dat de omstandigheden niet zo extreem zullen zijn als wat astronauten kunnen tegenkomen tijdens het reizen naar voorgestelde bestemmingen zoals Mars.

"Dit is het begin van een stappenplan, "Diker zei. "Het is volledig onbekend."

© 2021 The Philadelphia Inquirer, LLC.
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.