Langdurig ruimtereizen heeft onverwachte fysieke gevolgen

Een mens die zich langdurig in de ruimte bevindt, ondergaat onverwachte fysieke veranderingen. Dat stelt NASA vast in een vroeg rapport waarin het de broers Mark en Scott Kelly onderzoekt. Beiden zijn astronauten en die laatste bracht vorig jaar 340 dagen door aan boord van het ISS. Zijn tweelingbroer Mark bleef ondertussen gewoon thuis, zodat de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie de verschillen tussen beiden uitgebreid kon vastleggen.

Aangezien tweelingbroers grofweg hetzelfde DNA delen, zijn ze de gedroomde proefkonijnen voor NASA. Het is voor de organisatie belangrijk om te begrijpen welke verschillen het menselijk lichaam ondergaat wanneer het langdurig wordt blootgesteld aan gewichtloosheid, waarbij een tweelingbroer de ideale controlegroep vormt.

Genexpressie

Meteen na Scott’s terugkeer naar de aarde werd al duidelijk dat hij enkele centimeters was gegroeid. Daar bovenop bleken zijn botten enige dichtheid verloren te hebben; een kwaaltje dat vaker voorkomt bij astronauten. Verder onderzoek bracht echter aan het licht dat ook de genexpressie licht gewijzigd werd: dat is de manier waarop een gen tot uiting komt in eiwitten. Dat betekent dat de tweelingbroers plots een net iets minder gelijkend DNA hebben.

Telomeren waren eveneens ‘aangetast’. Dat zijn beschermende kapjes op de uiteinden van DNA-strengen. Deze waren bij Scott opmerkelijk langer dan bij Mark, al evolueerde de lengte bij Scott na enige tijd weer naar het oorspronkelijke niveau. NASA onderzoekt nu wat de aanleiding van deze groei kan zijn.

Ten slotte werd ook opgemerkt dar de methylatie bij beide broers niet gelijkliep. Bij methylatie hecht een molecule genaamd methyl zich vast aan DNA-molecules. Bij Mark gebeurde dat beduiden meer, terwijl dit bij Scott minder gebeurde. Wetenschappers hebben geen idee wat de af- en toename bij beide broers veroorzaakte.

Nog even wachten

Voorlopig weten we dus alleen dat langdurig ruimtereizen een zekere belasting heeft op het menselijk lichaam. We weteen nog niet wat de fysieke veranderingen betekenen of hoe ze het lichaam beïnvloeden. Daarnaast is het mogelijk dat deze resultaten niet helemaal representatief is voor een reis naar Mars, aangezien het ISS zich nog steeds in de directe invloedssfeer van de aarde bevindt; diep in de ruimte kunnen de resultaten nog helemaal anders zijn.

NASA is dan ook nog lang niet klaar met zijn onderzoek. Het officiële rapport van het onderzoek naar de broers Kelly wordt ten vroegste in de loop van volgend jaar verwacht. Daarnaast zal de NASA nog minstens vijf mensen een jaar lang de ruimte insturen om nog meer data te verzamelen.

Psychologische problemen

Vanaf 2030 wil NASA bemande missies naar Mars beginnen, waardoor het belangrijk is dat we weten waar astronauten op voorbereid moeten zijn. Een retourvlucht zal immers ruim een jaar in beslag nemen. Naast fysieke veranderingen moet bovendien rekening worden gehouden met de psychologische veranderingen. In het verleden bleek reeds dat langdurige afzondering in de ruimte verregaande gevolgen kan hebben op iemands gemoed.

Zo gaf Kelly eerder al aan dat onder meer het gebrek aan dag- en nachtcyclussen zorgen voor extreme vermoeidheid vanwege slaapproblemen. In het verleden was er tevens al eens een astronaut die leed aan psychosomatische pijn: hij was bang dat als hij tandpijn kreeg, er niemand in de buurt was die hem kon helpen. Daardoor begon hij zich allerlei kwaaltjes in te beelden.