DIENSTAG, 11. Juni 2024 (HealthDay News) – Astronauten, die die Erde umkreisen, sind selbst auf kurzfristigen Raumflügen anfällig für Probleme des Immunsystems wie Infektionen und die Reaktivierung latenter Viren.
Einer neuen Studie zufolge scheint dies darauf zurückzuführen zu sein, dass der Mangel an Schwerkraft dazu führt, dass das Immunsystem während der Raumfahrt zusammenbricht.
Immunzellen scheinen unter schwerelosen Bedingungen anders zu wachsen, was ihre Fähigkeit, Krankheiten zu bekämpfen, beeinträchtigt, berichten die Forscher in der Ausgabe der Zeitschrift Nature Communications vom 11. Juni.
„Wir zeigen, wie simulierte Mikrogravitation Immunzellen formt und wie Kraftänderungen die Zellfunktion auf Einzelzellebene verändern“, sagte Forscher Dr. Daniel Winer, Gerontologe am Buck Institute, in einer Pressemitteilung von Research on Aging am Universität von Südkalifornien.
Die Forscher fanden außerdem mindestens ein Nahrungsergänzungsmittel, den Pflanzenfarbstoff Quercetin, der den Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf das Immunsystem entgegenwirken kann.
Die Forscher fanden heraus, dass Quercetin etwa 70 Prozent der durch Schwerelosigkeit verursachten Veränderungen in Immunzellen rückgängig machte. Es kommt in roten Zwiebeln, Weintrauben, Beeren, Äpfeln und Zitrusfrüchten vor.
Für die Studie untersuchten die Forscher unter dem Mikroskop, wie sich 25 Stunden simulierte Mikrogravitation auf Immunzellen auswirkten, die aus dem Blut von 27 gesunden menschlichen Spendern im Alter zwischen 20 und 46 Jahren gezüchtet wurden.
Die Forscher züchteten die Zellen im Rotating Wall Vessel der NASA, einem Laborgerät, das Schwerelosigkeit durch sanft rotierende Zellkulturen simuliert und die Zellen im Wesentlichen in einem kontinuierlichen Zustand des freien Falls hält.
Anschließend überprüfte das Team seine Laborergebnisse mit Daten aus früheren Studien, die an Menschen und Mäusen durchgeführt wurden, die tatsächlich im Weltraum geflogen waren.
Die Forscher entdeckten mehrere Gene und biologische Signalwege, die von der Schwerelosigkeit beeinflusst werden, und suchten dann nach spezifischen Medikamenten oder Nahrungsergänzungsmitteln, die Immunzellen schützen könnten.
Ein KI-System, das mehr als 2 Millionen Wechselwirkungen zwischen Genen und verschiedenen Medikamenten und Lebensmitteln erkennen soll, hat Quercetin als potenzielles Mittel zur Stärkung des Immunsystems im Weltraum hervorgehoben.
„Unsere Arbeit bietet eine Ressource, um besser zu verstehen, wie und warum sich das Immunsystem in simulierter Schwerelosigkeit und Raumfahrt verändert“, sagte der Forscher David Furman, KI-Chef am Buck Institute for Aging Research der USC. „Wir bieten auch eine Möglichkeit, Gegenmaßnahmen zu entwickeln, um unter diesen harten Bedingungen eine normale Immunität aufrechtzuerhalten.“
„Dies ist die erste umfassende Studie, die der wissenschaftlichen Gemeinschaft auf der ganzen Welt einen Atlas zum Verständnis der menschlichen Biologie in dieser extremen Situation zur Verfügung stellt“, fügte Furman hinzu. „Die Auswirkungen sind enorm und gehen über den Menschen im Weltraum hinaus.“
Beispielsweise könnten diese Veränderungen im Immunsystem Gemeinsamkeiten mit Veränderungen haben, die mit zunehmendem Alter auftreten, sagte Furman. Mit diesem Wissen könnten Forscher Therapien erforschen, die verhindern könnten, dass das Immunsystem mit zunehmendem Alter schwächer wird.
Mehr Informationen
Die NASA hat weitere Informationen über ihr Rotating Wall Ship.
QUELLE: University of Southern California, Pressemitteilung, 11. Juni 2024
