أظهر العلماء أن التعبير عن الجينات (في الغالب ترميز البروتين) في خلايا الدم البيضاء يتغير بسرعة عندما يصل رواد الفضاء إلى محطة الفضاء الدولية. قد يفسر هذا سبب ظهور رواد الفضاء أكثر عرضة للإصابة بالأمراض المعدية أثناء تواجدهم في الفضاء.
تتزايد الأدلة على أن رواد الفضاء أكثر عرضة للإصابة بالعدوى أثناء تواجدهم في الفضاء. على سبيل المثال ، يعاني رواد الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية (ISS) عادةً من الطفح الجلدي ، فضلاً عن أمراض الجهاز التنفسي وغير التنفسية. من المعروف أيضًا أن رواد الفضاء يتخلصون من المزيد من جزيئات الفيروسات الحية ، على سبيل المثال فيروس Epstein-Barr ، الحماق النطاقي المسؤول عن هربس نطاقي، herpes-simplex-1 المسؤول عن القروح ، والفيروس المضخم للخلايا. تشير هذه الملاحظات إلى أن نظام المناعة لدينا قد يضعف بسببه السفر إلى الفضاء. لكن ما الذي يمكن أن يسبب هذا النقص المناعي؟
قالت الدكتورة أوديت لينوفيل ، الأستاذة المساعدة في قسم: “نظهر هنا أن التعبير عن العديد من الجينات المرتبطة بوظائف المناعة يتناقص بسرعة عندما يصل رواد الفضاء إلى الفضاء ، بينما يحدث العكس عندما يعودون إلى الأرض بعد ستة أشهر على متن محطة الفضاء الدولية”. علم الأحياء من جامعة أوتاوا ، المؤلف الرئيسي لدراسة جديدة في الحدود في علم المناعة. تم تمويل البحث من قبل وكالة الفضاء الكندية.
درس الباحثون التعبير الجيني في الكريات البيض (خلايا الدم البيضاء) في مجموعة من 14 رائد فضاء ، بما في ذلك ثلاث نساء و 11 رجلاً ، أقاموا على متن محطة الفضاء الدولية لمدة تتراوح بين 4.5 و 6.5 شهرًا بين عامي 2015 و 2019. . مأخوذة من كل رائد فضاء في 10 نقاط زمنية: مرة واحدة قبل الرحلة ، وأربع مرات في الرحلة ، وخمس مرات مرة أخرى على الأرض.
هناك والعودة مرة أخرى
تم العثور على 15410 جينًا يتم التعبير عنها بشكل تفاضلي في الكريات البيض. من بين هذه الجينات ، حدد الباحثون مجموعتين ، مع 247 و 29 جينًا على التوالي ، والتي غيرت تعبيرها بالترادف على طول الجدول الزمني المدروس.
تم تخفيض الجينات في المجموعة الأولى عند الوصول إلى الفضاء والعودة مرة أخرى إلى الأرض ، بينما اتبعت الجينات في المجموعة الثانية النمط المعاكس. تتكون كلتا المجموعتين في الغالب من الجينات التي ترمز للبروتينات ، ولكن مع اختلاف: كانت وظيفتها السائدة مرتبطة بمناعة الجينات في المجموعة الأولى ، والهياكل والوظائف الخلوية في المجموعة الثانية.
تشير هذه النتائج إلى أنه عندما يسافر شخص ما إلى الفضاء ، فإن هذه التغييرات في التعبير الجيني تسبب انخفاضًا سريعًا في قوة جهاز المناعة لديه.
تزيد المناعة الضعيفة من خطر الإصابة بالأمراض المعدية ، مما يحد من قدرة رواد الفضاء على أداء مهامهم الصعبة في الفضاء. قال الدكتور جاي تروديل ، طبيب إعادة التأهيل والباحث في أوتاوا ، إذا كانت هناك عدوى أو حالة مرتبطة بالمناعة ستتطور إلى حالة خطيرة تتطلب رعاية طبية ، فإن رواد الفضاء أثناء تواجدهم في الفضاء سيكون لديهم وصول محدود إلى الرعاية أو الأدوية أو الإخلاء. مستشفى وأستاذ في قسم الطب الخلوي والجزيئي بجامعة أوتاوا.
العودة إلى المستويات المعتادة مرة أخرى على الأرض
ولكن هناك جانب إيجابي لهذه السحابة: أظهرت البيانات أن معظم الجينات في أي من المجموعتين عادت إلى مستوى التعبير قبل الطيران في غضون عام واحد بعد العودة على الأرض ، وعادةً ما يكون ذلك في وقت أقرب بكثير – في المتوسط ، بعد بضعة أسابيع. تشير هذه النتائج إلى أن رواد الفضاء العائدين معرضون لخطر الإصابة بالعدوى لمدة شهر على الأقل بعد هبوطهم على الأرض.
في المقابل ، لا يعرف المؤلفون حتى الآن كم من الوقت يستغرق الأمر قبل ذلك مقاومة المناعة يعود بالكامل إلى قوته قبل الرحلة: من المرجح أن يعتمد طول هذه الفترة على العمر والجنس والاختلافات الجينية وتعرض الأطفال لمسببات الأمراض.
افترض المؤلفون أن التغيير في التعبير الجيني للكريات البيض تحت الجاذبية الصغرى ناتج عن “تحول السوائل” ، حيث يتم إعادة توزيع بلازما الدم من الجزء السفلي إلى الجزء العلوي من الجسم ، بما في ذلك الجهاز اللمفاوي. يؤدي هذا إلى انخفاض حجم البلازما بنسبة تتراوح بين 10٪ و 15٪ خلال الأيام القليلة الأولى في الفضاء. من المعروف أن تحول السوائل مصحوب بتكيفات فسيولوجية واسعة النطاق ، بما في ذلك على ما يبدو التعبير الجيني المتغير.
الوقاية من نقص المناعة في الفضاء
قال لينوفيل: “السؤال التالي هو كيفية تطبيق النتائج التي توصلنا إليها لتوجيه تصميم التدابير المضادة التي ستمنع كبت المناعة أثناء التواجد في الفضاء على وجه الخصوص خلال الرحلة الطويلة”.
“إن صحة رواد الفضاء أثناء تواجدهم في الفضاء ، خاصة خلال الرحلات الطويلة ، ستستفيد من اكتشاف كل من الخلل المناعي والالتهاب تحت الإكلينيكي. يوفر الاكتشاف المبكر فرصًا للتدخل ، بهدف منع التقدم نحو الأعراض الشديدة “.
لمزيد من رحلات الفضاء في حياتك ، تابعنا تويتر و Gizmodo المرجعية المخصصة صفحة رحلات الفضاء.
اكتشاف المزيد من إشراق التقنية
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
