Opublikowano wyniki "bliźniaczych badań" NASA

1 marca 2016 roku amerykański astronauta Scott Kelly wrócił na Ziemię po spędzeniu łącznie 340 dni na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. W ramach planów NASA dotyczących wysyłania astronautów w długotrwałe loty kosmiczne (na Marsa i nie tylko) misja ta miała między innymi ocenić granice zdrowia i wytrzymałości organizmu ludzkiego w warunkach mikrograwitacji.

Ale było w niej coś więcej. Scott Kelly jest dla nauki o tyle ciekawym przypadkiem, że jako astronauta ma on brata bliźniaka, Marka. Bliźniak ten jest z nim genetycznie identyczny. Podczas pobytu Scotta w kosmosie pozostał na Ziemi, a po jego powrocie obaj mężczyźni zostali poddani szczegółowym testom medycznym. Naukowcy chcieli przekonać się, jak długi pobyt Scotta w warunkach mikrograwitacji wpłynął na cały jego organizm. Okazuje się, że wływ ten jest duży, a "kosmiczny" bliźniak uległ zmianom także na poziomie genetycznym.

Po pomiarach dużej liczby metabolitów, cytokin i białek naukowcy dowiedli, że lot kosmiczny wiąże się z niedotlenieniem, zwiększoną podatnością na stanye zapalne, oraz dużymi zmianami w żywieniu, które wpływają na ekspresję genów. Po powrocie na Ziemię Scott rozpoczął ponowne przystosowywanie się do ziemskiej grawitacji. Większość zmian biologicznych, których doświadczył w kosmosie, szybko wróciła do normy. Niektóre zmiany powróciły do stanu wyjściowego w ciągu kilku godzin lub dni od lądowania, ale niektóre z nich utrzymywały się do sześciu miesięcy.

W badaniu wzięto też pod uwagę możliwe zmiany genomiczne i poznawcze między braćmi. Wykazano, że 93% genów Scotta Kelly'ego powróciło do normy po powrocie na Ziemię. Jednak pozostałe 7% zmieniło się, co zostało przypisane "długoterminowym zmianom w genach związanych z układem odpornościowym, naprawami kodu DNA, zmianami w układzie kostnym, niedotlenieniem i hiperkapnią". Innymi słowy, oprócz dobrze udokumentowanych efektów mikrograwitacji - takich jak atrofia mięśni, utrata gęstości kości i pogorszenia wzroku - Scott Kelly doświadczył trwałego efektu spowodowanego między innymi niedoborem tlenu i nadmiarem dwutlenku węgla w tkankach.

Nie stwierdzono natomiast znaczących zmian w zakresie zdolności poznawczych. Wstępne ustalenia naukowców wskazują na to, że Scott doświadczył jedynie niewielkiego spadku szybkości i dokładności podczas wykonywania testów poznawczych w porównaniu do swojego brata. Spadek ten był wyraźniejszy zaraz po powrocie na Ziemię, ale przypisano to wówczas jego dostosowywaniu się do ziemskiej grawitacji. Nie wykryto też w tym zakresie dużych różnic w przypadku astronautów odbywających misje 6 i 12 miesięczne. Jest to ważne, bo choć typowe pobyty na pokładzie ISS trwają zwykle sześć miesięcy, to już misje marsjańskie mogą liczyć nawet ponad 300 dni.

Bliźniacze badanie (ang. "Twin Study") NASA było możliwe dzięki współpracy pomiędzy 10 indywidualnymi projektami badawczymi, 12 uniwersytetami, laboratoriami biomedycznymi NASA oraz konsorcjum National Space Biomedical Research Institute. Pobyt Scotta Kelly'ego w kosmosie i późniejsza ocena jego stanu zdrowia i zmian w organiźmie będą również tematem dokumentu PBS "Beyond a Year in Space" (zobacz zwiastun).


Czytaj więcej:

 

Identyczni bracia bliźniacy, Scott i Mark Kelly, byli przedmiotem badań medycznych NASA. Scott (po prawej) spędził rok w kosmosie, a Mark (po lewej) pozostał na Ziemi jako obiekt kontrolny. Badacze przyjrzeli się tym samym dokładnie wpływowi podróży kosmicznych na ludzkie ciało.
Źródło: NASA