Jak pobyt na ISS działa na odporność astronautów? Eksperyment jeszcze w toku

Mikrograwitacja, promieniowanie kosmiczne i silny stres – to czynniki, które mogą zmieniać ekspresję genów w komórkach odpornościowych astronautów. Weryfikacji tych procesów służy eksperyment Immune Multiomics. Choć misja IGNIS dobiegła końca - badania laboratoryjne trwają. Ich wyniki mają pomóc w ochronie zdrowia nie tylko zdobywców kosmosu, ale również np. żołnierzy.

Chociaż misja IGNIS z udziałem polskiego astronauty, dr Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego, trwała dwadzieścia dni i zakończyła się w lipcu ubiegłego roku, niektóre eksperymenty z nią związane są w toku. I tak np. dopiero na początku marca br. do Polski wróciły próbki krwi pobrane oddwóch astronautów w trakcie ich pobytu na orbicie w ramach eksperymentu Immune Multiomics.

Pełna analiza wyników będzie możliwa po pobraniu ostatnich próbek od dwóch astronautów, co nastąpi 12 miesięcy po zakończeniu ich misji. Naukowcy porównują materiał zebrany przed lotem, dwukrotnie w trakcie pobytu na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), tydzień po powrocie oraz po pół roku i po roku od lądowania.

– Badamy funkcjonowanie układu odpornościowego w trakcie krótkiego pobytu na stacji kosmicznej. Sprawdzamy, czy są zmiany, które ujawniły się już w czasie pobytu na orbicie, ale również czy są jakieś długotrwałe zmiany, które utrzymują się po powrocie z misji – powiedziała PAP Alicja Trębińska-Stryjewska z Centrum Inżynierii Biomedycznej Instytutu Optoelektroniki WAT.

Pytana o to, jak pobierana była w mikrograwitacji krew astronautów, wyjaśniła, że na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej znajduje się infrastruktura pozwalająca procesować próbki – m.in. wirówka i niskotemperaturowe zamrażarki.

– W takiej zamrażarce próbki przebywały ponad pół roku, a w marcu wróciły do naszego laboratorium. Wstępne analizy już trwają; udało się wyizolować materiał genetyczny w ilości wystarczającej, by przeprowadzić zaplanowane przez zespół eksperymenty – dodała.

To jeszcze nie koniec – ostatnia tura próbek krwi zostanie pobrana rok po powrocie z orbity, czyli latem 2026 roku.

Badacze izolują z krwi populację tzw. komórek jednojądrzastych, w tym monocyty i limfocyty. Są one odpowiedzialne za dwa rodzaje odporności: wrodzoną oraz swoistą. Naukowcy sprawdzają, czy ekspresja genów w tych komórkach zmienia się pod wpływem lotu, pobytu w kosmosie oraz powrotu na Ziemię.

Jeśli w danej komórce dochodzi do ekspresji genu, oznacza to, że zawarte w nim informacje są wykorzystywane do produkcji białek lub cząsteczek RNA, co bezpośrednio wpływa na działanie organizmu. Istnieją już narzędzia pozwalające zbadać, które geny w komórce ulegają aktualnie ekspresji, a które - są "zablokowane". Pozwala to lepiej zrozumieć, jak organizm pracuje w określonych warunkach, na przykład w sytuacjach silnego stresu.

Według Trębińskiej-Stryjewskiej dotychczasowe światowe badania na małych grupach astronautów wskazują, że zmiany zachodzą w genach odpowiadających za aktywację komórek układu odpornościowego w kontakcie z patogenem oraz za ich przemieszczanie się w organizmie.

Na organizm astronauty oddziałuje jednocześnie wiele czynników: mikrograwitacja, promieniowanie kosmiczne, stres oraz przeciążenia podczas startu i lądowania.

Badaczka zaznaczyła, że te wymagające warunki nie muszą od razu stawiać układu odpornościowego w stan gotowości. Jeśli jednak wiadomo będzie, jak układ odpornościowy przystosowuje się do nowych warunków, będzie można lepiej oceniać jego stan i opracować interwencje wspomagające zdrowie uczestników misji.

Wojskowa Akademia Techniczna interesuje się wynikami, ponieważ sytuacja w kosmosie wykazuje podobieństwa do sytuacji, jakich może doświadczać personel wojskowy.

– Piloci też otrzymują w czasie lotów podwyższone dawki promieniowania kosmicznego. Mogą mieć również do czynienia z silnym stresem i przeciążeniami grawitacyjnymi – wskazała rozmówczyni PAP.

Rozmowa odbyła się w Centrum Nauki Kopernik, podczas spotkania „Polski sektor kosmiczny po misji IGNIS”, którego organizatorami byli: Biuro Edukacji Kosmicznej ESERO-Polska Centrum Nauki Kopernik oraz SPACE Agency. (PAP)

lt/ zan/