Een team van wetenschappers uit Rusland en Canada heeft het effect van ruimtecondities op de eiwitsamenstelling geanalyseerd in bloedmonsters van 18 Russische kosmonauten. De resultaten geven aan dat veel significante veranderingen in het menselijk lichaam worden veroorzaakt door ruimtevluchten. Deze veranderingen zijn bedoeld om het lichaam te helpen zich aan te passen en vinden plaats in alle belangrijke soorten menselijke cellen, weefsels en organen. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift Wetenschappelijke rapporten . Skoltech en MIPT Professor Evgeny Nikolaev leidde het onderzoek en is een corresponderende auteur.

De effecten van ruimtevluchten op het menselijk lichaam worden sinds het midden van de 20e eeuw actief bestudeerd. Het is algemeen bekend dat de omstandigheden in de ruimte het metabolisme beïnvloeden, thermoregulatie, hart bioritmen, spierspanning, het ademhalingssysteem en andere fysiologische aspecten van het menselijk lichaam. Echter, de moleculaire mechanismen die deze fysiologische veranderingen aansturen, blijven onbekend.

De wetenschappers richtten zich op eiwitten, hoofdrolspelers in de adaptieve processen in een organisme. Om een ​​beter begrip te krijgen van de veranderingen in de menselijke fysiologie tijdens ruimtereizen, het onderzoeksteam kwantificeerde concentraties van 125 eiwitten in het bloedplasma van 18 Russische kosmonauten die op langdurige missies naar het internationale ruimtestation waren geweest. Het bloed werd 30 dagen voor hun vlucht afgenomen, en opnieuw onmiddellijk na hun terugkeer naar de aarde, en een laatste monster zeven dagen daarna. Deze timing werd gekozen om trends in veranderingen in eiwitconcentraties te identificeren en om te zien hoe snel de eiwitconcentraties vóór de vlucht terugkeerden naar hun normale niveaus.

Eiwitconcentraties werden gemeten met behulp van een massaspectrometer. Deze technologie maakt het mogelijk om een ​​bepaald molecuul te identificeren en een kwantitatieve analyse van een mengsel van stoffen uit te voeren. De wetenschappers vonden eiwitten waarvan de concentraties onveranderd bleven, evenals degenen wiens concentraties veranderden, maar herstelden zich snel tot hun niveau van voor de vlucht, en die waarvan het niveau zeer langzaam herstelde na de terugkeer van de kosmonaut naar de aarde.

"Voor het onderzoek we namen een reeks eiwitten - biomarkers voor niet-infectieuze ziekten. De resultaten toonden aan dat bij gewichtloosheid, het immuunsysteem werkt zoals het doet wanneer het lichaam is geïnfecteerd, omdat het menselijk lichaam niet weet wat het moet doen en alle mogelijke verdedigingssystemen probeert aan te zetten. Voor deze studie is we begonnen met kwantitatieve proteomics om de bloedindicatoren van de kosmonauten te bestuderen, dus we hebben niet alleen de aanwezigheid van een eiwit gedetecteerd, maar ook de hoeveelheid ervan, ook. We zijn van plan om in de toekomst een gerichte aanpak te gebruiken om meer specifieke eiwitten te detecteren die verantwoordelijk zijn voor de menselijke reactie op ruimteomstandigheden. Om dit te doen, de kosmonauten zullen bloedonderzoek moeten doen terwijl ze in een baan om de aarde zijn, " zei professor Nikolajev.

De factoren die het menselijk lichaam tijdens ruimtevluchten beïnvloeden, zijn anders dan de factoren die de menselijke evolutie op aarde beïnvloeden. Het is niet bekend of het menselijk lichaam mechanismen heeft die verantwoordelijk zijn voor snelle aanpassing aan dergelijke grote veranderingen. De resultaten van de studie geven aan dat dergelijke mechanismen waarschijnlijk niet bestaan, want tijdens ruimtevluchten deze aanpassingen vinden plaats in alle belangrijke typen menselijke cellen, weefsels, en organen. Dit geeft aan dat het menselijk lichaam niet weet wat het moet doen en alles probeert te doen wat in zijn macht ligt.