Was der Weltraum mit dem Astronautenkörper macht

Seite 2: Das Gute, das Schlechte, das Unerklärliche

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Die Forscher heben sechs biologische Veränderungen hervor, die bei sämtlichen Astronauten während der Ausflüge ins All auftauchten: oxidativer Stress (eine exzessive Ansammlung freier Radikale in Körperzellen), DNA-Schäden, Dysfunktionen der Mitochondrien, Veränderungen in der Genregulation, Abweichungen in der Länge von Telomeren (dem Ende von Chromosomen, das sich mit dem Alter verkürzt), und Veränderungen im Mikrobiom des Darms.

Von diesen sechs Veränderungen war die größte und überraschendste für Wissenschaftler die zelluläre Dysfunktion. Das Mitochondrium übernimmt eine kritische Funktion in der Produktion chemischer Energie, die zum zweckmäßigen Erhalt von Zellen benötigt wird – und schließlich auch für Gewebe und Organe. Bei den Untersuchungen wurde ein irreguläres mitochondrisches Verhalten in Dutzenden von Astronauten gefunden. Mittels neuer Techniken konnten diese Veränderungen breit charakterisiert werden. Afshin Beheshti, ein Bioinformatiker der NASA und Hauptautor einer der Studien, sagt, dass diese Veränderungen helfen, die vielen Probleme der Astronauten zu erklären, darunter Defizite beim Immunsystem, Unterbrechungen des Biorhythmus und organische Komplikationen. Sie sind allesamt durch die Nutzung der selben metabolischen Pfade ganzheitlich miteinander verbunden. "Wenn Sie im Weltall sind, dann wird nicht nur ein einzelnes Organ davon betroffen, sondern der ganze Körper", sagt Beheshti. "Wir beginnen, diese Punkte miteinander zu verbinden."

Weitere Forschung verdeutlichte Probleme auf der genetischen Ebene. Die Zwillingsstudie zeigte, dass Kellys Telomere sich im All verlängerten, bevor sie kurz nach seiner Rückkehr auf die Erde auf normale oder sogar kürzere Länge zurückschrumpften. Telomere sollen mit dem Alter kleiner werden, eine Verlängerung macht also wenig Sinn, und die Zwillingsstudie ergab nicht genug Daten, um an dieser Stelle fundierte Schlüsse zu den Ursachen und Wirkungen zuzulassen.

Susan Bailey, Expertin für Telomere an der Colorado State University und eine Hauptautorin von einigen der Paper, erklärt, dass die neuere Forschung bei zehn weiteren Astronauten die gleiche Art der Verlängerung wie bei Kelly festgestellt hat, unabhängig von der Dauer der Mission. Auch bei den anderen schrumpften sie nach Rückkehr auf die Erde wieder. Bemerkenswerterweise stellt eine der neuen Publikationen fest, dass längere Telomere auch mit dem Bergsteigen auf dem Mount Everest in Verbindung gebracht werden. Für Bailey und ihre Kollegen ist das ein Hinweis darauf, dass die Telomer-Verlängerung mit oxidativem Stress zusammenhängt – etwas, das sowohl Bergsteiger als auch Astronauten erleben und was die reguläre Instandhaltung von Telomeren unterbricht.