Mäuse, die in den Weltraum gingen, kamen mit kompromittierten Immunsystemen zurück

Im April 2013 wurden 45 bahnbrechende Mäuse im Rahmen der Bion-M1-Mission in den Weltraum geschleudert. Sie gingen mutig dahin, wo nur wenige Mäuse zuvor gegangen waren. Als diese Reisenden zurückkehrten, stellten die Wissenschaftler fest, dass der Weltraum bei den Mäusen Spuren hinterlassen hatte, die 30 Tage lang im erdnahen Orbit herumrannten. Ihr Immunsystem war ziemlich durcheinander, und leider passiert dies wahrscheinlich auch den Menschen.

Seit der Rückkehr der Mäuse im Mai 2013 analysierte Fabrice Bertile, Ph.D., den Einfluss der Reise auf das Immunsystem von sechs der ursprünglichen 45 im Hubert Curien Multidisciplinary Institute in Frankreich. Seine Ergebnisse wurden heute in veröffentlicht Das FASEB-Journal Für Astronauten, die ihre Mission replizieren wollen, ist nichts Gutes zu sagen: Eine längere Zeit in der Mikrogravitation scheint die Produktion von Schlüsselzellen im Immunsystem (B-Lymphozyten) zu beeinträchtigen - weiße Blutkörperchen, die dem Körper helfen, potenzielle infektiöse Eindringlinge zu erkennen und Maßnahmen zu ergreifen. Bertile erzählt Inverse Die Vorstellung, dass der Weltraum unser Immunsystem behindere, passt gut zu früheren Erkenntnissen, von denen einige sogar auf den Menschen zutreffen.

"Die Beeinträchtigung des Immunsystems scheint daher ein gemeinsames Merkmal der Reaktion auf die Schwerelosigkeit in allen Organismen zu sein", sagt Bertile. "Im Rahmen der geplanten Weltraummissionen zum Mars, zum Mond oder zu einem Asteroiden, für den sehr lange Flüge erforderlich sind, steigt das Risiko und wir müssen vorher vorbereitet werden."

Eine Woche nach der Rückkehr der Mäuse stellte er fest, dass die Mäuse, die in den Weltraum gingen, 61 Prozent weniger B-Lymphozyten in der Milz aufwiesen als erdgebundene Kontrollen und 41 Prozent weniger B-Lymphozyten im Knochenmark. Dieser Mangel an B-Lymphozyten bietet laut Bertile Einblick in ein Muster, das wir bereits gesehen haben Mensch Astronauten

Er verweist auf eine Studie aus dem Jahr 2016 an 46 Astronauten, die sechs Monate an Bord der Internationalen Raumstation verbracht haben. In diesem Szenario kämpfte fast die Hälfte der Versuchsteilnehmer gegen übliche Infektionen wie Fieber, Pilzinfektionen, grippeähnliche Erkrankungen, Harnwegsinfektionen und andere Viruserkrankungen. Angesichts dieser und anderer Befunde weiß die NASA bereits, dass die Mikrogravitation die Gesundheit belastet, aber Bertile fügt hinzu, dass wir jede Untersuchung in dieser Angelegenheit verfolgen müssen, insbesondere jetzt, da sich die Menschheit vor längeren Raumfahrtmissionen befindet.

Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass bestimmte Mikroben im Weltraum tatsächlich virulenter werden - was alarmierend ist, seit die Wissenschaftler kürzlich bekannt gaben, dass die ISS verschiedene Arten von Toilettenmikroben beherbergt, die über Antibiotikaresistenzgene verfügen. Bertile argumentiert, dass seine neue Studie die Art und Weise erweitert, wie Wissenschaftler dieses Problem angehen, indem sie speziell die B-Lymphozyten betrachtet.

"Bis zu unserer Arbeit hatten sich die meisten Studien mit den Auswirkungen der Raumfahrt auf die angeborene Immunität befasst, während B-Zellen in Lymphozyten weniger untersucht worden waren", sagt er. "Dies deutet darauf hin, dass, selbst wenn die Knochen- und Immunfunktion bisher hauptsächlich getrennt untersucht wurde, Informationen über Knochenverbindungen mit dem Immunsystem in zukünftigen Studien in Betracht gezogen werden sollten."

Die von Bertile untersuchten Zellen passen in eine Teilmenge des Immunsystems, das als adaptives Immunsystem bezeichnet wird. Zu Beginn der Infektion helfen B-Lymphozyten dem Körper, Antikörper zu produzieren, die die Infektion bekämpfen können. Aber einige dieser Zellen helfen dem Körper tatsächlich merken diese Infektionen und reaktiviert eine schnellere Immunantwort, wenn sie das nächste Mal auf denselben Erreger treffen. Bertile wollte sich auf B-Zellen im Knochenmark konzentrieren, weil er der Meinung ist, dass ein Zusammenhang zwischen dem durch die Schwerelosigkeit verursachten Knochenverlust - ein gut etabliertes Phänomen - und den Veränderungen des Immunsystems besteht, die die Astronauten gefährden.

Vor diesem Hintergrund glaubt er, dass seine Arbeit Informationen darüber enthalten könnte, wie wir über die Verhütung von Krankheiten während der Raumfahrt denken. Er argumentiert, dass Weltraum-Agenturen sich darauf konzentrieren sollten, die volle Leistungsfähigkeit des menschlichen Immunsystems wiederherzustellen und Infektionen überhaupt erst zu verhindern.

„In enger Zusammenarbeit mit Menschen der französischen Raumfahrtbehörde (CNES) denke ich, dass der Erfolg eines funktionierenden Immunsystems im Weltraum sicherer ist als der Versuch, Infektionen zu vermeiden (z. B. Preflight-Impfprogramm, routinemäßiges Reinigen mit einem keimtötenden Tuch, Hand) (Hygiene-Compliance) oder zur Bekämpfung auftretender Infektionen “, fügt Bertile hinzu.