Videnskab

Den mikroskopiske parasit hjælper med at løse astronautens knogletæthed

  astronaut.jpg

At tilbringe flere måneder i rummet - som astronauter gør ombord på ISS - ville være ret fantastisk. Men der er en enorm afvejning: mennesker udviklede sig på Jorden med Jordens tyngdekraft. Vores kroppe er egnede til disse forhold, og at flyde vægtløst i længere perioder har nogle ikke-uvæsentlige sundhedsmæssige konsekvenser.

Den største, måske, af disse er tabet af knogle- og muskeltæthed. Selv når du ikke tror, ​​du gør noget, arbejder den menneskelige krop konstant mod Jordens tyngdekraft. Når du går ind i Zero-G, behøver disse muskler dog ikke længere at arbejde - og dine knogler, som konstant omdannes som reaktion på mekanisk stress - behøver heller ikke længere at støtte op mod tyngdekraften.

Relaterede artikler

  • Hvad sker der med den ubeskyttede menneskekrop i rummet?
  • Kan et menneske blive født i rummet?
  • Fremtidens rumdragt kunne forsyne gadgets med kropsvarme
  • Hvorfor astronauter får sløret syn i rummet

Dette resulterer i ret hurtigt massetab - omkring 1 til 2 procent om måneden for knoglemasse og op til 20 procent i så lidt som 5 til 11 dage for muskler uden motion. Selv med træning mister astronauter i Zero-G knogle- og muskelmasse.

Undersøgelser foretaget af det japanske luftrumsudforskningsagentur ombord på ISS kan hjælpe med at finde ud af, hvordan denne forringelse opstår - og hvad der kan gøres for at forhindre det. Holdet vil studere virkningerne af mikrotyngdekraft på Caenorhabditis elegans - en millimeter lang rundorm, der ofte bruges i forskning som model for større organismer.



Holdet skal udføre to forskellige undersøgelser. Den første, kaldet Alterations of C. elegans muskelfibre ved mikrogravitation, finder sted i begyndelsen af ​​2015, vil overvåge ormens muskelfibre og cytoskelet for at observere, hvordan de ændrer sig som reaktion på Zero-G. Ormene vil blive dyrket i to miljøer: mikrogravitation, det naturlige gravitationsniveau på ISS; og i en centrifuge, der simulerer One-G (tyngdekraftsniveauet på Jorden). Dette vil give forskerne mulighed for at sammenligne de to for at se den præcise forskel mellem effekten af ​​Jordens tyngdekraft og effekten af ​​mikrotyngdekraften.

  spaceworms.jpg

Epigenetik i rumfløjne C. Elegans undersøgelse, der allerede er i gang, undersøger ormenes DNA. Holdet dyrker fire generationer af ormene i rummet, med voksne og larver fra hver generation bevaret på forskellige tidspunkter i deres levetid. Disse vil derefter blive sammenlignet med lignende partier af orme dyrket i et laboratorium i Japan.

'Astronauterne vil dyrke flere generationer af organismen, så vi kan undersøge organismerne i forskellige udviklingstilstande,' sagde Atsushi Higashitani fra Tohoku University i Miyagi, Japan, hovedefterforsker for begge undersøgelser.

'Vores undersøgelser vil hjælpe med at afklare, hvordan og hvorfor disse ændringer i sundhed finder sted i mikrogravitation og afgøre, om tilpasningerne til rummet overføres fra en cellegeneration til en anden uden at ændre en organismes grundlæggende DNA. Derefter kan vi undersøge, om disse virkninger kunne blive behandlet med forskellige lægemidler eller terapier.'

Begge undersøgelser kunne også hjælpe patienter på Jorden. Tabet af knogletæthed, som astronauter oplever, svarer til karakteristikaene ved osteoporose, mens tab af muskelmasse også opleves af lammelsespatienter og andre, der er sengeliggende.

'Rumflyvnings-inducerede sundhedsændringer, såsom fald i muskel- og knoglemasse, er en stor udfordring, som vores astronauter står over for,' sagde Julie Robinson, NASAs chefforsker for International Space Station Program Office. 'Vi undersøger løsninger på stationen, ikke kun for at holde astronauter sunde, da agenturet overvejer længere rumudforskningsmissioner, men også for at hjælpe dem på Jorden, der har begrænset aktivitet som følge af aldring eller sygdom.'