دانشمندان در مطالعات جدیدی دست یافتند؛

تغییرات کلیدی بدن در انتظار فضانوردان

کد خبر : 110107 یکشنبه 09 آذر 1399 - 09:00:33

همزمان با ورود انسان به فضا برای شناخت دنیای فراتر از کره زمین، به طور قطع در آینده به مأموریت های طولانی مدتی اعزام خواهند شد.

دانشمندان به دنبال شناخت این مساله هستند که آیا بدن آنها به نبود جاذبه و قرار گرفتن در معرض اشعه های فضایی واکنش نشان می دهد یا خیر؟

محققان در سال 2019 تحقیقاتی را روی فضانورد دوقلوی ناسا انجام دادند تا از این طریق بتوانند اثرات یک سال ماندگاری در فضا را روی بدن فضانوردان بررسی کنند. «اسکات کلی»، یکی از دوقلوها حدود 340 روز را در ایستگاه بین المللی فضایی سپری کرد در حالی که «مارک»، برادر دوقلوی «اسکات» در زمین حضور داشت.

به گزارش cnn، در حال حاضر دانشمندان داده های مختلفی را درباره بیولوژی فضا طبق فضانوردان حاضر در فضا، موش های آزمایشگاهی و حشراتی که در ایستگاه فضایی حضور داشته اند، انجام داده اند. بیش از 200 محقق از سراسر دنیا حدود 30 تحقیق را روی بدن آنها انجام دادند تا تأثیر پروازهای فضایی را روی بدن انسان نشان دهند.

محققان در این مطالعات، حدود 6 تحقیق مولکولی کلیدی را شناسایی کردند که تأثیر چشمگیری روی سلامت فضانوردان داشته است. شناخت این تغییرات به طور قطع، کلید آماده سازی دانشمندان برای اعزام فضانوردان به مأموریت های فضایی درازمدت به کره ماه و مریخ در آینده خواهد بود. جدیدترین یافته های به دست آمده از این 30 تحقیق صورت گرفته در ژورنال های مختلفی چون Cell، Cell Reports، Cell Systems، Patterns و iScience به چاپ رسیده است.

خطرات مأموریت های عمیق فضایی

6 تغییر مولکولی که در پروازهای فضایی در بدن فضانوردان رخ می دهند، عبارتند از آسیب DNA، استرس اکسیداتیو، تغییرات ایجاد شده در طول تلومرها، تغییر در میکروبیوم، اختلال میتوکوندری و تغییر در تنظیمات ژن.

استرس اکسیداتیو زمانی رخ می دهد که یک سطح سلولی یا مولکولی بتواند تأثیر شگرفی روی سلامت فضانورد در طول سفر فضایی یا بعد از اتمام این مأموریت داشته باشد. این اثرات را می توان روی سلامت سیستم قلبی و عروقی، سیستم عصبی مرکزی، سیستم اسکلتی عضلانی، سیستم ایمنی و سیستم گوارشی و نیز ایجاد اختلال در ریتم قلبی و تغییر در بینایی مشاهده کرد. محققان احتمال افزایش خطر ابتلا به سرطان را هم در ارتباط با این تغییرات مشاهده کرده اند.

به گزارش سیناپرس، دانشمندان در این تحقیقات به وضعیتی دست یافتند که در آن، سلول های خونی جهش های گسترده ای را ایجاد می کنند که در فضانوردان باعث بروز بیماری قلبی و عروقی، لنفوم و لوسمی می شود. این مشکل در نمونه های خون گرفته شده از فضانوردان در حدود سن 70 سالگی مشاهده شده است.

آسیب وارد شده به DNA

تلومرها مانند کلاهکی در انتهاب کروموزوم ها عمل می کنند که از آنها حفاظت کرده و عمر انسان ها را کوتاه تر می کند. دانشمندان در مطالعه ای که روی دوقلوهای فضانورد انجام دادند، دریافتند که اندازه تلومرهای سلول های خونی «اسکات» در زمان حضور در فضا بلندتر شده بود اما بعد از بازگشت به کره زمین، طول آن دوباره به انداز قبلی خود برگشته است.

محققان در تحقیقات جدید خود، نمونه خون گرفته شده از  فضانورد را قبل و بعد از سفر فضایی بررسی کرده و نتایج آنها را با نتایج مطالعات روی دوقلوهای فضانورد مقایسه کردند. تمام این فضانوردان طی 6 ماه حضور در ایستگاه فضایی که در مدار پایین کره زمین قرار گرفته، در معرض تشعشعات فضایی بودند که شواهدی از آسیب به DNA آنها وجود دارد.

بلند شدن طول تلومرها در فضا به دلیل استرس اکسیداتیوی است که فضانوردان در پروازهای فضایی با آن مواجه می شوند. اما با برگشت به زمین، تلومرها دوباره به اندازه ای می رسند که پیش از سفر بودند.

درواقع محققان به دنبال این هستند که چه مکانیزم هایی در طول سفرهای فضایی در بدن فضانوردان رخ می دهد و این تغییرات با افراد دیگر چه تفاوتی دارد. در حالی که بلندتر بودن تلومرها در ظاهر مزیتی در سفرهای فضایی به شمار می رود، دانشمندان عنوان کرده اند که این اثرات ممکن است منجر به بروز خطراتی فراتر از جوان ماندن می شود.

به گزارش cnn، افزایش طول عمر یا نامیرا شدن سلول ها که به دنبال قرار گرفتن در معرض تشعشعات فضایی و آسیب DNA رخ می دهد مانند تغییرات کروموزومی، از جمله عوامل بالا رفتن خطر ابتلا به سرطان به شمار می رود. تلومرها درواقع، بازتاب سبک زندگی انسان در زمین یا هر سیاره دیگری هستند.

همه تغییرات در میتوکوندردی جریان دارد

کاهش حجم استخوان ها و ماهیچه ها و مشکلات قلبی و کبدی و نیز اختلال سیستم ایمنی جزء بیماری هایی هستند که دامنگیر فضانوردان می شود. اما محققان با تحقیقات گسترده خود به این نتیجه رسیده اند که تمام این مشکلات و بیماری های ایجاد شده، ریشه در موضوع وسیع تری با عنوان اختلال میتوکوندریال دارد.

میتوکوندری ها، نیروگاه هایی هستند که انرژی شیمیایی موردنیاز برای سلول ها را فراهم می کند. زمانی که میتوکوندری در معرض جاذبه یا تشعشعات فضایی قرار می گیرند، دچار اختلال می شوند.

زمانی که میتوکوندری در معرض فشار قرار می گیرد، اثرات موجی در کبد، دیگر اندام ها و سیستم ایمنی مشاهده می شود. محققان بر این باورند که چنین اختلالاتی همچنین می تواند بروز اختلال در ریتم ضربان قلب و سیستم قلبی و عروقی فضانوردان را هم توجیح کند.

فشار قلبی در فضا

بررسی مگس های میوه که در ایستگاه فضایی متولد شده و نیمی از عمر خود را در فضا زندگی کرده اند، نشان می دهد که قلب این حشرات به مرور با ماندگار شدن در فضا کوچک تر شده و در پمپاژ خون دچار مشکل می شود. اگر فضانوردان روی کروه ماه زندگی کنند یا مأموریتی طولانی مدت در مریخ را سپری کنند، ممکن است پدیده مشابهی را در قلب آنها مشاهده کرد.

به گفته محققان، برای اولین بار می توان تغییرات مولکولی و سلولی را مشاهده کرد که می توان آن را به وضعیت قلبی فضانوردان مرتبط دانست. آنها اثرات جاذبه کم را روی قلب فضانوردان مورد مطالعه قرار داده و نقشه راهی ترسیم کرده اند که می توانند از آن برای شروع استراتژی هایی برای سالم و قوی نگه داشتن قلب فضانوردان استفاده کنند.

قلب مگس های میوه درست مانند قلب انسان در دوران جنینی است. محققان، قلب این حشرات را پس از بازگشت به زمین مطالعه کردند. در قلب یک مگس میوه معمولی و سالم، بافت های ماهیچه ای قلب مانند انگشتان دست هنگام فشار دادن خمیردندان کار می کنند. در این حشراتی که در فضا هستند، این عمل جمع شدن مانند فشار دادن خمیردندان به سمت پایین به جای فشردن آن است که به مشکلی مهم در بدن انسان وجود دارد.

درک این که قلب سالم در فضا چه عملکردی دارد، می تواند به کسانی که در کره زمین مشکل قلبی دارند و نیز در برنامه ریزی مأموریت های فضایی آینده کمک می کند. با ادامه کار محققان برای اعزام فضانوردان به کره ماه و نخستین اعزام فضانورد به مریخ، شناخت این اثرات حضور طولانی مدت در فضای جاذبه کم روی بدن انسان اهمیت بالایی دارد.

به گزارش سیناپرس، تحقیقات جدید حاکی از آن است که جاذبه پایین، اثرات قابل توجهی روی قلب به جا می گذارد که مستلزم استفاده از مداخلات پزشکی برای سفرهای فضایی درازمدت است و محققان در ادامه به مسیرهای مختلفی برای دستیابی به توسعه روش های درمانی رسیده اند که امیدوارند بتوانند بیش از پیش از سلامت فضانوردان محافظت کنند.

گزارش:ندا اظهری

هرگونه کپی برداری و انتشار مطالب از خبرگزاری بدون ذکر منبع پیگرد قانونی دارد.
نظرات شما

نظرات شما

متن *

[کد امنیتی جدید]