Mikrogravitation orsakar markanta förändringar i genuttryckrytmen hos människor

 

Astronauter som utsätts för mikrogravitation upplever förändringar i fysiologin, inklusive immunsuppression som visar sig som ökad inflammationsrisk, minskad muskelmassa och minskad bentäthet. Då bemannade rymdfärder ökar är det viktigt att förstå förändringar i de molekylära mekanismer som ger dessa förändringar.

Huvudförfattaren till en ny studie i ämnet som nyligen  publicerades i tidskriften iScience (med ekonomiskt stöd från BBSRC- Biotechnology and Biological Sciences Research Council) Simon Archer, professor i molekylärbiologi för sömn vid University of Surrey,  beskriver:

– Den här unika studien representerar det största longitudinella datasetet av tidsseriegenuttryck hos människa. Människans genuttryck varierar rytmiskt över dygnet och det är viktigt att samla in tidsseriedata istället för från enstaka tidpunkter för att få en fullständig bild av vad som sker i kroppen när den utsätts för simulerad mikrogravitation. Det väcker frågor om effekterna av konstant sängläge på våra kroppar något vi har identifierat ge en dramatisk effekt på den tidsmässiga organisationen av mänskligt genuttryck.

I en studie som samordnades av Europeiska rymdorganisationen ESA vid MEDES rymdklinik i Toulouse genomförde 20 män ett 90-dagarsprotokoll som bestod av två veckors baslinje (normalt mänskligt liv) därefter 60 dagar av konstant sängläge med en lutningsvinkel på -sex grader med huvudet nedåt för att simulera effekterna av den  mikrogravitation som astronauter upplever. Protokollet avslutades därefter med två veckors återhämtning.

Professor Derk-Jan Dijk, professor i sömn och fysiologi och chef för Surrey Sleep Research Centre, beskriver: "En gång i tiden trodde man att rymdresor var ogenomförbara; Rymdindustrins tillväxt innebär dock att det nu är en reell möjlighet. Mycket är fortfarande okänt om mikrogravitationens inverkan på kroppen, och det är viktigt att vi vet mer om detta innan vi börjar "semestra" i rymden. Med utgångspunkt i vad vi har funnit kommer den andra delen av vår studie, med samma kohort av män och kvinnor, att undersöka vilken inverkan mikrogravitation har på sömn, dygnsrytm och hormoner hos individer.

Professor Keith Ryden, professor i rymdteknik och chef för Surrey Space Centre, beskriver: "Bemannade rymdfärder är mycket på agendan igen med planer på att astronauter snart återvänder till månen via NASA:s Artemis-projekt och tillväxten av rymdturism finns nu också på agendan.

Vi bör veta mer om hur vi ska möjliggöra långa resor till Mars exempelvis utan att människokroppen förfaller innan en sådan resa kan bli möjlig.

Bild https://pxhere.com/

Skadliga effekter på människokroppen vid rymdfärder över tid.

 

Bananflugan är ett mycket vanligt skadedjur som finns över hela världen och som trivs i närheten av ruttnande frukt och människans matavfall. Något vi nog alla har erfarenhet av.  Bananflugan är även en av de mest använda modellorganismerna inom biologin. Den används i stor skala i ett stort antal av olika forskningsfält och har historiskt använts för mycket av den viktigaste och grundläggande forskningen inom genetiken och används även i nedanstående forskning.

 Forskare vid Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute har visat att bananflugor som tillbringade flera veckor på den internationella rymdstationen (ISS) i ungefär hälften av sina liv har fått djupgående strukturella och biokemiska förändringar i sina hjärtan. Studien som publicerats Cell Reports, tyder även på att astronauter som tillbringar en lång tid i rymden får samma problem. Problemen uppstår vid längre vistelse i tyngdlöshet på ISS men kommer troligen förvärras i framtiden vid framtida längre vistelser i en månkoloni eller resor till och från Mars.

 

Något slag av skyddsåtgärder för att hålla resenärers hjärtan friska behövs. Tidigare studier har visat att mikrogravitationsförhållanden får mänskliga hjärtat att ändra form från en oval till en mer sfärisk form. Rymdfärder orsakar också att hjärtmuskeln försvagas och att dess förmåga att pumpa blod minskas. Utöver det vet vi sedan tidigare att muskler försvagas och minskas i tyngdlöshet.

Att leva där det är låg gravitation är något vi inte är skapade till det påverkar celler på genetisk nivå enligt en studie av maskar i rymden.

Genetisk analys av Caenorhabditis elegans maskar   på den internationella rymdstationen visade "subtila förändringar" i cirka 1000 gener och starkare effekter hittades i vissa gener särskilt bland nervsystemets celler. Studien gjordes vid University of Exeter och NASA GeneLab och gav stöd förvår förståelse av varför levande organismer inklusive människor drabbas av fysisk muskelförsvagning i rymden.

Lösningen vid längre rymdfärder eller vistelse i byggnader på månen eller på Mars blir problematiska (min anm.) för den mänskliga kroppen. Lösningen finns ännu inte. Jag anser att den enda lösningen är att det måste konstrueras konstgjord gravitation i de skepp eller byggnader vi ska vistas i under längre tid därute. Går det? Ja det är jag övertygad om kommer att gå en gång i framtiden. När detta problem lösts är det fritt fram för den mänskliga kroppen att vistas i rymden fysiskt utan problem (men psykiskt?). Uppfinningen av konstgjord gravitation kommer  garanterat ge ett nobelpris. 

Bild från vikipedia på en bananfluga.

Virus aktiveras vid rymdfärder

Forskare har överraskande upptäckt att herpesvirus aktiverades i mer än hälften av besättningen ombord på rymdfärjan och Internationella rymdstationen (ISS).



"NASA-astronauterna vilka under veckor eller månader är i rymden utsatta för låg gravitation, kosmisk strålning och extrema G-krafterna vid start och återinträde till Jorden har vilande virus som aktiveras vid dessa förhållanden", säger senior författare Dr. Satish K. Mehta från KBR Wyle på Johnson Space Center.


"Den här fysiska utmaningen samverkar med stressfaktorer social separering och förändrad sömncykel." "Detta blir ökning av utsöndring av stresshormoner som kortisol och adrenalin. Hormoner kända för att undertrycka immunsystemet. 


I enlighet med detta finner vi att astronauters immunceller - särskilt de som normalt undertrycker och eliminerar virus blir mindre effektiva under en rymdvistelse och upp till två månader efter att de landat på Jorden igen.


"I en undersökning har det visat sig att 47 av 89 (53%) astronauter på korta rymdfärdsflygningar och 14 av 23 (61%) på längre ISS-uppdrag har  aktiva virus i saliv- eller urinprover", rapporterade Mehta.



"Dessa frekvenser - liksom kvantiteten av virus är betydligt större i kvantitet som i aktivitet under och efter en rymdfärd mot de var innan färden. (obs flertalet människor har vilande virus inom sig detta sagt så ingen tror att just astronauter är stora virusbärare)


Undersökningar som dessa visar att det bör forskas mer om hur man kan ge lugnare färder upp och ner liksom lugnare miljö däruppe.


Bild på ISS den internationella space stationen.

Rocket Lab ska konkurrera med Musks Space X om framtida privata lastraketuppskjutningar.

Jungfrufärden för det lilla Rocket LAb med sin uppskjutningsanläggning på Nya Zeeland har nu gått av stapeln.

Det var första gången ett privat bolag sände en last upp i rymden och placerade denna i bana runt Jorden.

Den starka sidan för detta bolag är priskonkurrens. Musks bolag vilket i framtiden även ser sig som ett turistrymdbolag är dyrt. En uppskjutning med last från dem kostar idag enligt den prisinformation de har 62 miljoner dollar medan Rocket Lab nöjer sig med 5 miljoner dollar.

Rocket Lab planerar dock inga rymdturistresor. Men företag är intresserade av bolaget då dess priser är konkurrensdugliga.

Människoliknande robotar eller inte, på färder i kosmos, kan ge signaler om vilka vi är, negativt eller positivt om det finns andra civilisationer.

Att skapa människoliknande robotar eller ickeliknande robotar för interstellära rymdfärder är inte fel. Människans påfrestningar under långa rymdfärder kan göra det svårt att sända ut oss. Psykiskt som fysiskt är vi inte gjorda för rymdfärder.

Av den anledningen är det helt rätt att sända robotar. Med all säkerhet skapar det inga problem. Men om vilket jag inte tror främmande intelligenser finns där ute och möter dessa farkoster med robotar kan det bli stora problem.

De kan få uppfattningen att vi är en robotvärld. Har de då erfarenhet av att robotar kanske försökt ta över deras värld en gång kan de se våra som fiender på koloniseringuppdrag. Detta kan då få dem att söka varifrån de kom och sedan sända utrustning hit för att spränga Jorden.

Detta är bara ett scenario om det finns någon därute vilken möter våra robotbesättningar i framtiden och tror oss vara en robotcivilisation. Vi måste ta alla beräkningar med om vi ska tro på utomjordiskt liv.

Motsatsen mot ovan är även möjlig. En robotcivilisation som tagit över sina forna herrar möter vår robotbesättning och gör att de inte spränger skeppet vilket de annars skulle gjort. Men de kan då istället undersöka våra robotar och kanske sända dem tillbaks omprogrammerade för att ta över eller utplåna oss.

Vi måste därför med robotbesättningar sända med kunskap om vilka vi är vad vi vill och denna kunskap får inte missuppfattas. Detta är nästintill omöjligt då vi aldrig kan veta vilka som eventuellt får denna är och hur deras förförståelse fungerar.