Ruimtevaart zorgt ervoor dat DNA uit cel astronauten lekt

GFC NIEUWSREDACTIE- Wetenschappers wisten al dat blootstelling aan straling en een gebrek aan zwaartekracht de lichamen van astronauten belasten. Maar nieuw onderzoek kan een beter beeld van de oorzaken geven.

Het is een aanwijzing die hen zou kunnen helpen de fysieke impact van ruimtevaart te meten om problemen eerder te detecteren, schrijft Thor Christensen van de American Heart Association.

Het gaat om mitochondriën, bekend als de krachtpatser van de cel omdat deze kleine structuren in cellen energie produceren.

Mitochondriën hebben hun eigen DNA en wanneer ze stress of andere schade ondergaan, komt dat DNA vrij en veroorzaakt cellulaire schade en andere problemen elders in het lichaam.

Eerder onderzoek toont aan dat verhoogde niveaus van dit circulerende celvrije mitochondriale DNA kunnen helpen voorspellen hoe mensen met diabetes, reumatoïde artritis en hart- en vaatziekten het zullen doen.

Een afbraak van de normale activiteit van mitochondriën wordt ook in verband gebracht met de ontwikkeling en progressie van hartfalen.

In de nieuwe studie die woensdag in het Journal of the American Heart Association werd gepubliceerd, onderzochten onderzoekers bloedmonsters van 14 NASA-astronauten die tussen 1998 en 2001 vijf- tot 13-daagse missies naar het internationale ruimtestation ISS namen.

Bloedmonsters werden drie keer genomen: 10 dagen voor de lancering, de dag van hun terugkeer en drie dagen na de landing.

Alle 14 astronauten hadden verhoogde niveaus van vrij zwevend mitochondriaal DNA in het bloed op de dag van landing en drie dagen daarna, variërend van twee tot 355 keer hoger dan vóór de ruimtevaart.

Dat verschil maakt het moeilijk om conclusies te trekken, zei de senior auteur van de studie, Dr. David Goukassian. Toch, zei hij, zijn de verhoogde niveaus mogelijk schadelijk omdat mitochondriaal DNA ontstekingen veroorzaakt wanneer het in de rest van het lichaam lekt.

De onderzoekers, deels gefinancierd door NASA en de American Heart Association, keken ook naar de witte bloedcellen van astronauten.

Ze vonden een significante toename van ontstekingen, DNA-schade en oxidatieve stress, wat een verstoring is in de balans van moleculen die gezond weefsel in het lichaam schaden en antioxidantafweer die ze neutraliseren.

“Het is een vicieuze cirkel: straling kan DNA-schade veroorzaken, wat oxidatieve stress kan veroorzaken, wat leidt tot ontsteking, wat kan leiden tot DNA-schade,” zei Goukassian, een professor in de cardiologie aan de Icahn School of Medicine op Mount Sinai in New York City.

Terwijl NASA van plan is om astronauten terug te sturen naar de maan en naar Mars, hebben wetenschappers een beter begrip nodig van hoe mensen worden beïnvloed door straling, het relatieve gebrek aan zwaartekracht in de ruimte en problemen zoals opsluiting en grillige slaapcycli, zei Goukassian.

“Diepe verkenning van de ruimte is om vele redenen gevaarlijk, maar we moeten zoveel mogelijk weten over de nadelige gezondheidseffecten, zodat we mensen kunnen beschermen tegen stressoren voor, tijdens en na ruimtemissies van het exploratietype.”

Jamila Siamwala, een onderzoeker van NASA’s Twins Study, zei dat de nieuwe studie werd beperkt door zijn kleine omvang, korte lengte en gebrek aan informatie over de gezondheid van de astronauten.

Toch zijn de bevindingen een ander belangrijk onderdeel van een groeiend aantal bewijzen over de risico’s van bemande ruimtevaart, zei Siamwala, een assistent-professor in moleculaire farmacologie, fysiologie en biotechnologie aan de Brown University in Providence, Rhode Island.

Ze was niet betrokken bij het nieuw onderzoek.

Ze zei dat zelfs als wetenschappers op zoek zijn naar manieren om astronauten in kunstmatige winterslaap te brengen om dieper de ruimte in te reizen, ze nog steeds niet volledig begrijpen hoe de ruimte de bloedstroom verstoort in een soort die zo gewend is aan de zwaartekracht.