Raumfahrt: Schwerelosigkeit könnte Stresslevel von Astronauten erhöhen
Forscher untersuchen im Rahmen der Nasa-Zwillingsstudie, wie sich der Organismus im All verändert. Ein mögliches Fazit: Astronaut sein ist ungesund.
Tübingen-Der Mensch soll das Weltall erobern, zum Mars fliegen, nach fernen Planeten suchen. So sieht die Vision vieler Weltraumenthusiasten aus. Doch noch ist viel Forschung nötig, um zu erfahren, wie sich der an die Erde gewöhnte Körper des Menschen bei längeren Aufenthalten im Weltall verhält. Ein internationales Forscherteam hat jetzt bei Blutuntersuchungen unter anderem herausgefunden, dass längere Aufenthalte in der Schwerelosigkeit offenbar das Stresslevel bei Astronauten erhöhen können. Es finde sich eine stärkere Konzentration bestimmter DNA-Stückchen im Blut, der sogenannten zirkulierenden freien DNA (cfDNA). Sie gilt als Biomarker für den Nachweis von Belastungsstress.
„Für die Studie haben wir das Blut eines Nasa-Astronauten vor, während und nach seinem Einsatz auf der ISS untersucht und es mit dem Blut seines eineiigen Zwillingsbruders auf der Erde verglichen“, sagte Daniela Bezdan vom Universitätsklinikum Tübingen. Die Untersuchungen fanden im Rahmen der sogenannten Nasa-Zwillingsstudie statt. Hier erkunden zehn von der Nasa ausgewählte Wissenschaftlerteams die genetischen, physiologischen und Verhaltensänderungen bei den eineiigen Zwillingen Scott und Mark Kelly. Die beiden 1964 geborenen US-amerikanischen Astronauten waren jeweils einige Male im All. Aber nur Scott Kelly absolvierte von 2015 bis 2016 eine einjährige Mission auf der Internationalen Raumstation (ISS). Mark Kelly blieb in dieser Zeit auf der Erde zurück, als „genetisch identisches Kontrollobjekt“, wie es heißt.
Die verschiedenen Untersuchungen, die die Zwillinge bisher über sich ergehen lassen mussten, förderten bereits einiges zutage. Es lässt sich unter der Überschrift zusammenfassen: Astronaut sein ist ungesund. Zu den bisherigen Ergebnissen, veröffentlicht im Fachjournal Science 2019, gehört, dass Scott Kelly eine Verdickung der Halsschlagader und der Netzhaut aufwies. Man registrierte Gewichtsverlust, Verschiebungen der Darmmikroben, eine Verringerung der kognitiven Fähigkeiten, DNA-Schäden und Veränderungen in der Genexpression. Damit bezeichnet man vor allem die genetisch gesteuerte Bildung von Proteinen und RNA-Molekülen.
Die meisten Veränderungen gingen nach der Rückkehr zur Erde zurück. Bei einigen Prozessen aber sind sich die Forscher noch nicht einig, welche Folgen sie haben. So gab es zum Beispiel nach dem Flug Verkürzungen bei den Telomeren, den Schutzkappen an den Enden von Chromosomen. Solche Verkürzungen stehen unter anderem mit Demenz, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und einigen Krebsarten in Verbindung, wie es in einem Artikel in „National Geographic“ hieß. Hier betonten Forscher auch, dass die Anzahl der Probanden mit einem Zwillingspaar viel zu klein sei, um allgemeine Schlüsse zu den möglichen Folgen längerer Weltraumaufenthalte zu ziehen. Dafür seien weitere Langzeitstudien nötig, auch zur Vorbereitung mehjähriger Mars-Missionen.
Die Studie aus Tübingen war Teil eines Paketes von 20 Fachartikeln zur Weltraumforschung, die in unterschiedlichen Journalen des Verlags Cell Press veröffentlicht wurden. Die Forscher erhoffen sich aus ihren Untersuchungen auch eine bessere medizinische Überwachung von Astronauten während ihrer Weltraumflüge. Zellveränderungen könnten mithilfe von Blutmarkern in Zukunft an Bord der Raumfähren analysiert werden, wie Daniela Bezdan vom Universitätsklinikum Tübingen sagte. „Astronauten sind darin trainiert, Blut abzunehmen.“
Proben könnten auch mithilfe von Kapseln von der Internationalen Raumstation ISS auf die Erde geschickt werden, um sie in Laboren genauer zu untersuchen. „Wir haben das schon in der Zwillingsstudie getestet.“ Die Forschungsergebnisse sollen auch Ansätze für mögliche Medikamente und Behandlungstherapien liefern, die bei längeren Weltraumflügen wie etwa zum Mars zum Einsatz kommen könnten. (BLZ, dpa)