Přibývá důkazů, že astronauti jsou ve vesmíru náchylnější k infekcím. Například astronauti na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) běžně trpí kožními vyrážkami a také respiračními a nerespiračními onemocněními. Současně se ví, že astronauti vylučují více živých virových částic; například virus Epstein-Barrové, varicella-zoster způsobující pásový opar, herpes-simplex-1 způsobující vředy a cytomegalovirus. Výsledky těchto pozorování naznačují, že lidský imunitní systém cestováním ve vesmíru trpí. Ale jaký mechanismus za to může být zodpovědný, to věda nevěděla.
Astronautům v kosmu klesá imunita. Vědci našli příčinu
„Ukázali jsme, že funkce mnoha genů souvisejících s imunitními funkcemi rychle klesá, když se astronauti dostanou do vesmíru. Po návratu na Zemi se ale děje pravý opak,“ uvedla profesorka Odette Laneuvillová z Ottawské univerzity. Její tým vysvětlil oslabování imunity v nové studii, která vyšla v časopise Frontiers in Immunology.
Vědci studovali takzvanou genovou expresi v bílých krvinkách u skupiny 14 astronautů, včetně tří žen a 11 mužů, kteří strávili na palubě ISS v letech 2015 až 2019 po dobu 4,5 až 6,5 měsíce. Každý astronaut odevzdával krev celkem desetkrát: jednou před letem, čtyřikrát během letu a pětkrát po návratu na Zemi.
- Jde o složitý proces, kterým se v genu uložená informace převádí v reálně existující buněčnou strukturu nebo funkci. Během tohoto procesu se podle určitého genu procesem transkripce syntetizuje mRNA a podle ní se pak procesem translace syntetizuje bílkovina.
Vědci v bílých krvinkách našli celkem 15 410 rozdílně exprimovaných genů. Mezi nimi vědci rozpoznali dva shluky s 247, respektive 29 geny, jejichž exprese se během studovaného časového úseku měnila současně.
U genů v prvním shluku došlo ke snížení exprese při dosažení vesmíru a opětovnému zvýšení při návratu na Zemi, zatímco u genů ve druhém shluku byl vzorec opačný. Oba shluky se skládaly převážně z genů, které kódují proteiny, ale s jedním zásadním rozdílem: u genů v prvním shluku se jejich převažující funkce týkala imunity, u druhého shluku buněčných struktur a funkcí.
Zní to sice dost složitě, ale ve skutečnosti to je docela jednoduché: když někdo cestuje do vesmíru, rychle mu klesá síla jeho imunitního systému.
„Slabší imunita zvyšuje riziko infekčních onemocnění a omezuje schopnost astronautů plnit náročné mise ve vesmíru. Pokud by se infekce nebo nemoc související s imunitou vyvinula do závažného stavu vyžadujícího lékařskou péči, měli by astronauti během pobytu ve vesmíru omezený přístup k péči, lékům nebo evakuaci,“ uvedli autoři.
Lidská imunita má vlastní zbraně
Výzkum ale současně ukazuje, jak pružná je lidská imunita. Údaje totiž prokázaly, že většina genů v obou skupinách se vrátila na úvodní úroveň před letem velmi rychle – stačil jim k tomu maximálně jeden rok, ale většinou to bylo ještě kratší dobu, průměrně po několika týdnech. Právě tento výsledek je velmi důležitý pro praktickou kosmonautiku: ukazuje, že navrátilci z vesmíru jsou nejméně jeden měsíc po přistání zranitelnější. A měli by tedy dostávat lepší péči ohledně zdraví.
Autoři předpokládali, že za změnami v mikrogravitaci je posun tekutin, při němž dochází k redistribuci krevní plazmy z dolní do horní části těla, včetně lymfatického systému. To způsobuje snížení objemu plazmy o 10 až 15 procent během několika prvních dnů pobytu ve vesmíru. Z jiných výzkumů se ví, že přesun tekutin bývá doprovázen rozsáhlými fyziologickými adaptacemi.