Zumindest deuten dies die Ergebnisse einer kürzlich vom Anschutz Medical Campus der Universität von Colorado durchgeführten Studie darauf hin. Nachdem sie eine Gruppe von Testmäusen untersucht hatten, die zwei Wochen im Weltraum an Bord der STS-135 verbracht hatten - der letzten Mission des Space-Shuttle-Programms der NASA -, kamen sie zu dem Schluss, dass ein längerer Aufenthalt im Weltraum tatsächlich zu Leberschäden führen kann.
Seit einiger Zeit wissen Wissenschaftler, dass die Exposition gegenüber Umgebungen mit Schwerelosigkeit oder Mikrogravitation mit gesundheitlichen Auswirkungen verbunden ist. Bisher war die Forschung jedoch weitgehend auf andere Bereiche des menschlichen Körpers beschränkt. Das Verständnis der Auswirkungen auf die inneren Organe und andere Aspekte der Gesundheit ist von äußerster Wichtigkeit, da die NASA mit den Vorbereitungen für eine Mission mit Besatzung zum Mars beginnt.
Während die Auswirkungen von Langzeitaufenthalten im Weltraum Gegenstand zahlreicher wissenschaftlicher und medizinischer Studien waren, lag der Schwerpunkt bisher auf den Auswirkungen auf die Knochendichte und die Muskelmasse. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Zwillingsstudie des Human Research Program (HRP) der NASA, in der die Auswirkungen auf den Körper eines Astronauten Scott Kelly untersucht wurden, nachdem er ein Jahr an Bord der Internationalen Raumstation verbracht hatte.
Die Studie berichtete, dass "ohne die Schwerkraft, die auf Ihren Körper wirkt, Ihre Knochen Mineralien verlieren und die Dichte um über 1% pro Monat sinkt." In ähnlicher Weise heißt es in einem Bericht des Johnson Space Center mit dem Titel "Muscle Atrophy", dass "Astronauten bei Raumflügen von fünf bis elf Tagen bis zu 20 Prozent Muskelmasse verlieren".
Diese und andere Studien haben gezeigt, dass die Exposition gegenüber Umgebungen mit Schwerelosigkeit oder Mikrogravitation den Körper eines Astronauten, seine Sinne (dh Sehschärfe und Gehör) sowie sein Vestibular (Gleichgewichtssinn und Orientierungssinn) und sein Herz-Kreislauf-System beeinträchtigen kann Systeme. Diese jüngste Studie war jedoch die erste, die die Auswirkungen der Raumfahrt auf die Leber untersuchte.
Prof. Karen Jonscher - außerordentliche Professorin für Anästhesiologie und Physikerin an der CU Anschutz und Hauptautorin der Studie - erklärte in einer Pressemitteilung der Universität: „Vor dieser Studie hatten wir wirklich nicht viele Informationen über die Auswirkungen der Raumfahrt auf die Leber. Wir wussten, dass Astronauten oft mit diabetesähnlichen Symptomen zurückkehrten, aber sie lösten sich normalerweise schnell auf. “
Obwohl vorübergehend, zeigten diese diabetesähnlichen Symptome, dass ein Zusammenhang zwischen Mikrogravitation und Stoffwechsel besteht. Als Hauptorgan des Stoffwechsels wurde angenommen, dass die Leber auch ein mögliches Ziel der Weltraumumgebung sein könnte. Bisher blieb jedoch die Frage offen, ob die Leber selbst betroffen war oder nicht.
Nachdem Jonscher Leberproben von Ratten untersucht hatte, stellten sie fest, dass die Zeit, die sie im Weltraum verbrachten, spezialisierte Leberzellen zu aktivieren schien, die Narben verursachen und das Organ langfristig schädigen können. Insgesamt verbrachten die Ratten während des letzten Fluges des Space Shuttle Atlantis (im Juli 2011) nur dreizehneinhalb Tage im Weltraum. Daher waren die Ergebnisse ziemlich verblüffend.
Im Wesentlichen stellte Jonschers Team fest, dass die Raumfahrt zu einer erhöhten Fettspeicherung in der Leber führte, die mit einem Verlust von Retinol (einer tierischen Form von Vitamin A) und Veränderungen der Gene, die für den Abbau von Fetten verantwortlich sind, einherging. Infolgedessen zeigten die Mäuse Anzeichen einer nichtalkoholischen Fettlebererkrankung (NAFLD) und mögliche Frühindikatoren für den Beginn der Fibrose, was eine der fortschreitenderen Folgen der NAFLD sein kann.
Natürlich werfen diese Ergebnisse Bedenken hinsichtlich der Auswirkungen der Raumfahrt auf Astronauten auf. "Die Frage ist", sagte Jonscher, "wie wirkt sich das auf Ihre Leber aus?" Im Allgemeinen dauert es lange, Monate bis Jahre, um bei Mäusen Fibrose auszulösen, selbst wenn Sie sich ungesund ernähren. Wenn eine Maus nach 13 ½ Tagen Anzeichen einer Fibrose ohne Ernährungsumstellung zeigt, was passiert dann mit den Menschen? “
Ein weiterer interessanter Aspekt der Forschung sind die Parallelen zu Gesundheitsproblemen hier auf der Erde. Wie der Name vermuten lässt, kann NAFLD durch eine Diät verursacht werden, die übermäßig reich an gesättigten Fetten ist. Der Missbrauch von Alkohol hat ähnliche Auswirkungen und schädigt die Leber bis zu dem Punkt, dass sie nicht mehr in der Lage ist, regelmäßige Stoffwechsel- und Regulationsprozesse aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus besteht eine Korrelation zwischen diesen Ergebnissen und den Ergebnissen von Inaktivität und Alterung.
Wie aus der HRP-Studie der NASA von 2001 hervorgeht, liegt die Rate des Knochenverlusts bei älteren Männern und Frauen auf der Erde zwischen 1% und 1,5% pro Jahr, was mit den Erfahrungen der Astronauten im Weltraum übereinstimmt. In der CU-Anschutz-Studie wurden Ähnlichkeiten zwischen der Muskelatrophie der Mäuse und Menschen mit längeren Bettruheperioden (d. H. Patienten, die sich im Krankenhaus erholten) festgestellt.
Es scheint also wirklich so, als würden die Auswirkungen einer längeren Zeit im Weltraum und / oder der Raumfahrt zu denselben physischen Veränderungen führen, die sich aus einem Leben voller Inaktivität, Alkoholismus und Altern ergeben - möglicherweise alle in einem. Bevor jedoch jemand denkt, dass dies uns von Raumfahrt und Erforschung abhalten sollte, gibt Prof. Jonscher zu, dass die Studie Raum für Zweifel lässt.
"Ob dies ein Problem ist oder nicht, ist eine offene Frage", sagte sie. „Wir müssen Mäuse untersuchen, die an einem Raumflug mit längerer Dauer beteiligt sind, um festzustellen, ob Ausgleichsmechanismen zum Einsatz kommen, die sie vor ernsthaften Schäden schützen könnten. Weitere Untersuchungen in diesem Bereich sind angebracht, und die Analyse von Geweben, die von Mäusen, die mehrere Monate an Bord der Internationalen Raumstation geflogen wurden, im Weltraum entnommen wurden, kann dazu beitragen, festzustellen, ob eine langfristige Raumfahrt zu einer fortgeschritteneren Leberschädigung führen kann und ob Schäden verhindert werden können. “
Darüber hinaus stellte die NASA sicher, dass ihre Astronauten ein physisches und Ernährungsschema einhalten, um die gesundheitlichen Auswirkungen der Raumfahrt zu minimieren. Ob sie für Langzeitmissionen ausreichen oder nicht, bleibt abzuwarten. In jedem Fall ist die von CU Anschutz und anderen Institutionen durchgeführte Untersuchung der Auswirkungen von Zeit außerhalb der Erde von großer Bedeutung, insbesondere wenn man die langfristigen Explorationspläne der NASA und anderer Weltraumagenturen für die Zukunft in Betracht zieht.
Egal, ob es sich um eine Mission zum Mars handelt, bei der ein Jahr im Weltraum verbracht wird, oder um Missionen zurück zum Mond, es ist von größter Bedeutung, die langfristigen Auswirkungen der Schwerelosigkeit oder der verringerten Schwerkraft zu kennen!
