NASA hoopt tegen 2030 mensen naar Mars te sturen voor een rondreis die tot drie jaar kan duren - veel langer dan enig mens ooit in de ruimte heeft gereisd. Dergelijke langdurige ruimtevluchten kunnen een negatief effect hebben op bepaalde cellen in het immuunsysteem van astronauten, volgens een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Arizona.

"Waar NASA en andere ruimteagentschappen zich zorgen over maken, is of het immuunsysteem al dan niet in gevaar zal komen tijdens zeer langdurige ruimtevluchtmissies, " zei Richard Simpson, senior auteur en universitair hoofddocent voedingswetenschappen aan de UA. "Welke klinische risico's zijn er voor de astronauten tijdens deze missies wanneer ze worden blootgesteld aan zaken als microzwaartekracht, straling en isolatiestress? Zou het zo catastrofaal kunnen zijn dat de astronaut de missie niet zou kunnen voltooien?"

Simpson en zijn team van onderzoekers aan de UA, de Universiteit van Houston, Louisiana State University en NASA-Johnson Space Center, bestudeerde de effecten van ruimtevluchten van zes maanden of langer op natuurlijke killercellen, of NK-cellen, een type witte bloedcel dat kankercellen in het lichaam doodt en voorkomt dat oude virussen opnieuw worden geactiveerd.

"Kanker is een groot risico voor astronauten tijdens zeer langdurige ruimtevluchten vanwege de blootstelling aan straling, Simpson zei. "[NK-cellen] zijn ook erg belangrijk om viraal geïnfecteerde cellen te doden. Als je in het ruimtestation bent, het is een zeer steriele omgeving - het is niet waarschijnlijk dat je griep of een rhinovirus of een soort van gemeenschapsinfectie krijgt - maar de infecties die een probleem vormen, zijn de virussen die al in je lichaam aanwezig zijn. Dit zijn meestal virussen die dingen als gordelroos, mononucleosis of koortsblaasjes; ze blijven de rest van je leven in je lichaam, en ze worden weer geactiveerd als je gestrest bent."

Wetenschappers vergeleken bloedmonsters van acht bemanningsleden die missies naar het internationale ruimtestation ISS hadden voltooid met gezonde personen die op aarde bleven. Bloedmonsters werden genomen voor de lancering, op verschillende punten tijdens de missie en na de terugkeer van de astronauten naar de aarde.

De resultaten toonden aan dat de functie van NK-cellen bij astronauten is aangetast in vergelijking met niveaus vóór de vlucht en controles op de grond. Op vluchtdag 90, De cytotoxische activiteit van NK-cellen tegen leukemiecellen in vitro was bij bemanningsleden van het internationale ruimtestation met ongeveer 50 procent verminderd.

"Als we kijken naar de functie van de astronautenmonsters tijdens de vlucht in vergelijking met hun eigen monsters voordat ze vlogen, het gaat naar beneden. Als we ze vergelijken met controles die op aarde zijn gebleven, het gaat nog steeds naar beneden, "Zei Simpson. "Ik denk niet dat er enige twijfel over bestaat dat de functie van NK-cellen afneemt in de ruimtevluchtomgeving bij analyse in een celkweeksysteem."

Het effect lijkt meer uitgesproken te zijn bij nieuwe astronauten, in tegenstelling tot degenen die al in de ruimte zijn geweest.

"Toevallig, we ontdekten dat de helft van onze bemanningsleden eerder had gevlogen, en de andere helft niet, Simpson zei. "Dus we konden ze gewoon in tweeën splitsen om te zien of er een effect was, en er was. De 'rookies' hadden een grotere daling van de NK-celfunctie in vergelijking met de veteranen."

De verschillen kunnen worden toegeschreven aan leeftijd of stress, Simpson zei, ervan uitgaande dat beginnende astronauten, die over het algemeen jonger zijn dan hun ervaren tegenhangers, zou ruimtereizen stressvoller vinden dan degenen die het eerder hadden gedaan.

Of de daling van de NK-celfunctie astronauten vatbaarder maakt voor kanker en virale reactivering valt nog te bezien, zei Simpson. Hij hoopt meer te leren van toekomstige studies.

"De volgende vraag zou zijn:hoe mitigeren we deze effecten? Hoe voorkomen we dat het immuunsysteem afneemt tijdens ruimtereizen?', zei hij. 'Om dat te doen, je moet eerst uitzoeken wat de achteruitgang veroorzaakt:is het stress? Is het microzwaartekracht? Is het straling? Is het een overvloed aan dingen? Als we daar achter komen, we kunnen proberen manieren te vinden om die factoren direct aan te pakken en te verminderen."

Simpson en zijn collega-onderzoekers bij NASA-Johnson Space Center, samen met Europese en Russische wetenschappers, werken al aan mogelijke tegenmaatregelen die kunnen helpen astronauten gezond te houden in de ruimte, inclusief voedings- of farmacologische interventie en meer lichaamsbeweging, waarvan is aangetoond dat ze allemaal een positief effect hebben op de werking van het immuunsysteem.

Studies hebben aangetoond dat langere tijd buiten de aarde doorbrengen enkele gezondheidsrisico's met zich meebrengt, zoals spier- en botverlies als gevolg van de effecten van microzwaartekracht. Maar wetenschappers wisten niet of de unieke omstandigheden waarmee astronauten te maken kregen tot nu toe een impact hadden op het immuunsysteem. De krant, Ruimtevlucht remt NK-celfunctie, werd gepubliceerd in de Tijdschrift voor Toegepaste Fysiologie .