Ziek worden is voor niemand leuk, maar het kan vooral belastend zijn voor bemanningsleden aan boord van het internationale ruimtestation. Het beschermen van de gezondheid van de bemanning is belangrijk omdat NASA zich voorbereidt op lange duur, deepspace-missies. Functioneel immuunsysteem, een nieuw onderzoek dat plaatsvindt in het baanlaboratorium, bestudeert voorheen niet-onderzochte gebieden van de immuunrespons van het lichaam en of ruimtevlucht de vatbaarheid van een bemanningslid voor ziekten verandert.

Het immuunsysteem is een complex weefsel van biologische structuren en processen. Verminderde activiteit in slechts één stuk kan veranderingen in het ziekterisico in het menselijk lichaam veroorzaken. Studies hebben aangetoond dat er bij microzwaartekracht veranderingen in het immuunsysteem zijn. Dit kan een omgeving creëren waarin, bij sommige bemanningsleden, uitslag, ongebruikelijke allergieën en latente virusreactivering kunnen zich voordoen.

"We zien veranderingen in het aantal immuuncellen in het bloed, verminderde functie bij sommige van deze populaties, en veranderingen in de eiwitten die cellen maken, " zei Hawley Kunz, een immunoloog bij KBRwyle. "Je immuunsysteem is relatief stabiel, dus als je veranderingen begint te zien, het is vaak een indicatie van de aanwezigheid van omgevingsstressoren met een verhoogd klinisch risico."

Onderzoekers ontdekken ook dat latente virussen reactiveren, maar veroorzaken geen ziekte bij bemanningsleden. Bewijs van virale 'shedding', virus-DNA aanwezig in verder gezonde individuen, is gevonden in het bloed van bemanningsleden, urine- en speekselmonsters. Dit kan gebeuren wanneer het immuunsysteem verzwakt is in microzwaartekracht of zelfs in stressvolle situaties op aarde. Wetenschappers werken aan het definiëren, en misschien mitigaties te ontwikkelen voor, immuunproblemen voordat ze aan diepe ruimtemissies beginnen, waar het immuunsysteem voor langere tijd wordt blootgesteld aan microzwaartekracht.

"We zijn geëvolueerd om te bestaan ​​in een zee van microben, en we hebben een immuunsysteem ontwikkeld om dat te verzachten, " zei Brian Crucian, immunoloog en hoofdonderzoeker bij NASA's Johnson Space Center in Houston. "Als het immuunsysteem een ​​beetje gecompromitteerd is, we kunnen deze veranderingen waarnemen zonder progressie naar ziekte. Dit is eigenlijk waar we ons bevinden tijdens een orbitale ruimtevlucht. Echter, veranderingen in de fysiologie die we op het station zien, hebben het potentieel om groter te zijn op weg naar Mars."

Het huidige Functional Immune-onderzoek bouwt voort op andere immunologische studies, maar onderzoekt voorheen niet onderzochte aspecten, in een poging om het effect van ruimtevluchten op het immuunsysteem als geheel beter te karakteriseren. De nieuwe studie omvat ook onderzoekers van het NASA Space Radiation Laboratory, evenals externe onderzoekers van de Universiteit van Houston en Stony Brook School of Medicine.

Weten hoe het immuunsysteem tijdens de vlucht functioneert, zal de weg wijzen naar tegenmaatregelen die in de toekomst mogelijk moeten worden ontwikkeld. Enkele elementaire preventieve maatregelen tegen het immuunsysteem, zoals het standaardgebruik van beschermende vaccins, goede voeding, en lichaamsbeweging, evenals quarantaine vóór de vlucht van astronauten, bescherming tegen microben door screening en behandeling van voedsel en drank (pasteurisatie), en HEPA-luchtfilters zijn al aanwezig om ziekten te helpen voorkomen, bacteriën en virussen vinden hun weg naar het station en veroorzaken een probleem voor de bemanning. Voor diepe ruimtemissies, waar bemanningsleden geen toegang hebben tot opties voor snelle terugkeer, gezond blijven is zowel belangrijk voor de veiligheid van het bemanningslid als voor het succes van de missie.

"Op aarde, je gaat meestal pas naar de dokter als je ziek wordt, " zei Crucian. "Er zijn niet veel onderzoeksgebieden die kijken naar de immuunveranderingen die aan ziekte kunnen voorafgaan of uw vatbaarheid voor ziekten kunnen vergroten. We kijken naar zo'n [een] toestand tijdens de vlucht."

De resultaten van dit onderzoek zullen meer dan alleen de bemanningsleden ten goede komen. Naast het vermogen om een ​​ziekte op te sporen en te behandelen voordat deze begint, de methoden die zijn ontwikkeld om monsters voor transport te stabiliseren, kunnen worden gebruikt om immuunonderzoeken op aarde ten goede te komen, zoals in gebieden zonder een direct beschikbaar laboratorium.

"Het belangrijkste doel van dit onderzoek is om de karakterisering van het immuunsysteem te voltooien, " zei Crucian. Nadat de karakterisering voltooid is, plannen om potentiële klinische risico's tegen te gaan, kunnen worden gemaakt om ons een stap dichter bij onze reis naar Mars te brengen.