خطرهایی که سلامت انسان را در فضا تهدید می کنند؟ - مجله انجمن دعوت

به گزارش مجله انجمن دعوت به نقل از زومیت، فضا محیطی خشن است. تا کنون، بشر پیروز شده است فناوری لازم برای اعزام فضانوردان به مدار و بازگشت ایمن آن ها به خانه را توسعه دهد؛ اما دانشمندان همچنان تأثیرات سفرهای فضایی، به ویژه سفرهای طولانی مدت، بر سلامت انسان را بررسی می کنند. این بررسی ها برای تضمین سلامت و امنیت فضانوردان قبل از مأموریت به مریخ اهمیت دارند.

براساس پژوهش روی فضانوردان که مشهورترینش پژوهش دوقلوهای فضانورد اسکات و مارک کلی بود، اقامت طولانی مدت در فضا بر جریان خون مغز تأثیر می گذارد، میکروبیوم شکمی را تغییر می دهد، التهاب و ورم را افزایش و بینایی را کاهش می دهد و استخوان ها را سست و ماهیچه ها را فرسوده می کند.

آزمایش شبیه سازی فضا برای موش ها نشان می دهد زندگی در فضا به سیستم ایمنی و مغز آسیب می زد. حالا دانشمندان در تلاشی دسته جمعی به انتشار گنجینه ای بزرگ شامل 30 مقاله دست زده اند که با بررسی ریسک های سلامتی مرتبط با سفرهای فضایی ارتباط دارند.

مجموعه یادشده بزرگ ترین مجموعه داده های بیولوژی فضایی و تحلیل های قوی از بررسی زندگی مگس ها، کرم ها، موش ها و فضانوردان در فضا را شامل می شود. برخی از نتایج مهر تأییدی بر دانسته های کنونی درباره مسائل مرتبط با سلامتی در فضا هستند؛ در حالی که برخی پژوهش های دیگر دیدگاه های جدیدتری ارائه می دهند یا روشی برای بهبود آزمایش های آینده پیشنهاد می کنند. پژوهشگران در مقاله مروری جدید می گویند:

گرچه در دهه گذشته پیشرفت های چشمگیری در زمینه درک خطر های سلامتی سفرهای فضایی را شاهد بودیم، برای افزایش سفرهای فضایی ایمن فراتر از مدار زمین ازجمله سفر به ماه و مریخ و مأموریت های فضای عمیق به پژوهش های بیشتری نیاز داریم.

خطرهای سلامتی سفرهای فضایی با نیروی گرانش واردشده بر فضانوردان هنگام بلندشدن فضاپیما از زمین آغاز می شود و با قرارگرفتن درمعرض پرتوهای مضر فضایی و ریزگرانش ادامه می یابد. برای مثال در جهت سفر به مریخ، فضانوردان از مگنتوسفر محافظتی زمین عبور می کنند و زمانی طولانی درمعرض پرتوهای کیهانی قرار می گیرند.

طولانی ترین مدت زمان ثبت شده اقامت در فضا برای فضانوردان ایستگاه فضایی بین المللی، 437 است. واضح است هنوز داده های کمی درباره آثار بلندمدت اقامت در فضا وجود دارد و دانشمندان صرفا براساس داده های موجود شرایط را توصیف می کنند.

بسیاری از مقاله های منتشرشده در مجموعه بزرگ یادشده، به تحلیل مجدد داده های آزمایش های قبلی مرتبط هستند که پژوهشگران از طریق پرتال های داده ای مثل پلتفرم GeneLab ناسا به آن ها دسترسی یافتند. ناگفته نماند با ترکیب داده ها می توان تحلیل های موجود را تقویت و تأیید کرد و داده های جمع آوری شده از سفرهای فضایی پرهزینه را به حداکثر رساند. اغلب اوقات پژوهشگران برای تأیید درستی نتایج به مجموعه داده های مختلف نگاه می کنند. پژوهشگران مقاله مروری معتقدند:

تحلیلی جمعی از مدل ها و بررسی های مختلف می تواند به درک جامع تری از آثار محیط فضا بر سلامت و فیزیولوژی انسان بینجامد.

برای مثال، یکی از پژوهش ها به تحلیل داده های تقریبا 60 فضانورد و صد نمونه آزمایشگاهی GeneLab اختصاص دارد و هدف آن جست وجوی مکانیزمی سراسری است که تغییرات گسترده سلامتی در ژن ها، سلول ها، بافت ها، دستگاه های بدن، اندام ها و ماهیچه ها را به یکدیگر ربط بدهد. این پژوهش نشان دهنده تغییرات سیستمی در عملکرد میتوکندری بود که تقویت کننده بسته های درون سلولی و تبدیل اکسیژن و مواد مغذی به انرژی است.

افشین بهشتی، پژوهشگر بیوانفورماتیک در مرکز پژوهش های آمس ناسا، دراین باره می گوید: متوجه شدیم اتفاقی در تنظیم میتوکندری رخ می دهد که تمام معادلات را برهم می زند. این نتیجه می تواند اختلال های موجود در سیستم ایمنی فضانوردان و ریتم قلبی عروقی آن ها را توصیف کند.

بررسی دیگر درباره مقایسه داده های دوقلوهای کلی با 11 فضانورد غیرمرتبط است که تقریبا 6 ماه را در ISS سپری کردند و وظیفه شان بررسی ویژه تلومرها بود. تلومرها پوشش های محافظتی در انتهای کروموزوم ها هستند که معمولا با افزایش سن فرسوده می شوند.

پژوهشگران در پژوهشی غیرمنتظره متوجه شدند برخی از تلومرهای فضانوردان در طول سفرهای فضایی طولانی؛ اما در حالت کلی تلومرها پس از بازگشت به زمین کوتاه تر می شوند. سوزان بیلی، کارشناس زیست تلومری در دانشگاه ایالتی کلرادو، معتقد است:

هدف ما دستیابی به ایده بهتری از مکانیزم های اصلی رخدادهای سفرهای فضایی در بدن انسان و تغییرات آن ها بین افراد است. همه واکنش یکسانی را نشان نمی دهند.

همچنین، یافته های جذابی از تحلیل مجدد داده های بررسی دوقلوهای ناسا به دست آمده است. طبق این پژوهش، مولکول های التهابی در خون اسکات کلی پس از 340 روز زندگی در ISS و بازگشت به زمین افزایش یافت و این مشاهده می تواند نشانه ای برای بازسازی ماهیچه ها باشد تا پاسخ سیستم ایمنی.

پژوهش های مذکور به تعداد اندکی از فضانوردان و حیوانات فرستاده شده به فضا، از جمله کرم ها و مگس ها محدود هستند. استفاده از این موجودات روشی ساده برای توسعه مقیاس آزمایش های فضایی است. براساس پژوهشی روی کرم های گرد در ایستگاه فضایی، تغییرات اندکی در هزار ژن به ویژه ژن های مرتبط با سلول های عصبی دیده شد؛ در حالی که پژوهشی دیگر روی مگس ها نشان می دهد اقامت طولانی مدت در ریزگرانش باعث کاهش قدرت ضربان قلب می شود.

به طور کلی، مجموعه مقالات یادشده که حاصل پژوهش دویست پژوهشگر از ناسا و دیگر سازمان های دولتی و دانشگاه ها و گروه های هوافضایی است، می تواند درک ما از خطرهای سلامتی در فضا را تغییر دهید.