Science, 12 Nisan tarihli yeni sayısını çıkarttı. Science bu sayısının kapağında, NASA İkizler Çalışması'na yer verdi.
"NASA İkizler Çalışması: Bir yıl süren insan uzay uçuşunun çok boyutlu bir analizi" başlıklı makalede Science, İkizler Çalışması hakkında geniş bir analize yer veriyor. Makalede, uzayın, aşırı ortamların insan fizyolojisini nasıl etkilediğini anlamak için son sınır olduğu vurgulandı. Makalenin baş yazarı Garrett Bakelman ve ekibi, uzayda zamandan etkilenebilecek moleküler ve fizyolojik özellikleri incelemiştir. Tam kan bileşenlerinin sekanslanması, hücrelerin bölünmesinde önemli olan ve insan yaşlanmasına bağlı olabilecek telomerlerin uzunluğunun uzay uçuşu sırasında ve tekrar Dünya'ya döndüklerinde büyük ölçüde değiştiğini ortaya koydu. Bağışıklık hücrelerinde DNA metilasyonundaki değişikliklerle ve kardiyovasküler ve bilişsel etkilerle birleştiğinde, bu çalışma uzun süreli alan alışkanlığının tehlikelerini değerlendirmek için bir temel sunmaktadır.
Bugüne kadar, 559 insan uzaya gitti ancak uzun süreli misyonlar (300 gün kadar) çok azdır (toplam 8 kez). İnsanları Mars'a ve ötesine götürecek uzun süreli görevler, 2020 ve 2030'lar için kamu ve özel kuruluşlar tarafından planlanıyor. Bu nedenle, uzun süreli uzay uçuşunun insan vücudu, beyin ve genel fizyoloji üzerindeki etkisini değerlendirmek için kapsamlı çalışmalara ihtiyaç vardır. Uzay ortamı, hapsetme, izolasyon, mikro gravite, radyasyon ve gürültü gibi birçok faktör nedeniyle zordur.
Mark Kelly ve Scott Kelly, NASA'nın İkizler Çalışması için 2015 yılında gönüllü olmuştu. 1 yıllık görev sayesinde NASA, İkizler Araştırması ile, biri uzayda diğeri de Dünyadaki aynı ikiz astronotları inceleme fırsatı buldu. Denekler, çalışma başlangıcında 50 yaşındaydılar.
Biri uzayda diğeri Dünya'da ikizler
Uzay uçuşu ortamının insan sağlığı ve performansı, fizyolojisi ve hücresel ve moleküler süreçler üzerindeki bilinen etkileri çoktur. Bunlar kemik yoğunluğu kaybını, bilişsel performans üzerindeki etkileri, mikrobiyal değişimleri ve gen düzenlemesindeki değişiklikleri içerir. Bununla birlikte, önceki çalışmalar çok sınırlı veriler toplayabildi. Bu çalışmada aynı değişkenlerin bir astronotta bir yıl süren bir görevde ve Dünya'daki ikizinde ölçülmesi, uzay uçuşunun etkilerini belirlemek için kullanılabilecek biyolojik önlemleri gösterdi. Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki görev, 340 günlüktü.
Fizyolojik, telomerik, transkriptomik, epigenetik, proteomik, metabolomik, immün, mikrobiyomik, kardiyovasküler, görme ile ilgili ve bilişsel veriler 25 ay boyunca toplandı. Bazı biyolojik fonksiyonlar, uçuşta ilk aşılama testine bağışıklık tepkisi (T hücre reseptörü repertuarı) dahil, uzay uçuşundan önemli ölçüde etkilenmedi. Bununla birlikte, uzay uçuşu dönemi ile bağlantılı olarak çoklu veri tiplerinde önemli değişiklikler gözlenmiştir; Bunların çoğu nihayetinde çalışma süresi içinde ön kontrol durumuna geri döndü. Bunlar telomer uzunluğundaki değişiklikleri, hem epigenetik hem de transkripsiyonel verilerde ölçülen gen regülasyonunu, bağırsak mikrobiyom kompozisyonunu, vücut ağırlığını, karotis arter boyutlarını, subfoveal koroid kalınlığını ve peripapiller toplam retina kalınlığını ve serum metabolitlerini içermiştir. Ek olarak, bazı faktörler, iltihaplanma sitokinleri ve immün ağları ve bilişsel performans dahil olmak üzere Dünya'ya geri dönme stresinden önemli ölçüde etkilenmiştir.
Moleküler değişikliklerin sürekliliği (örneğin, gen ifadesi) ve daha uzun misyonlar (1 yıl) için belirlenen risk faktörlerinin ekstrapolasyonu tahmin edilmeye devam etmektedir. Son olarak, bu çalışmada açıklanan değişiklikler, uzay uçuşlarına karşı hassas olabilecek yolları ve mekanizmaları vurgulamaktadır.
Uzun süreli uzay uçuşunun sağlığa etkisini anlamak için, Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki 1 yıllık görevden önce, sırasında ve sonrasında aynı ikiz astronot izlendi. Sonuç olarak uzay görevine katılan astronotta, azalmış vücut kütlesi, telomer uzaması, genom instabilitesi, karotid arter distansiyonu ve artmış intima-media kalınlığı, değişmiş oküler yapı, transkripsiyonel ve metabolik değişiklikler, immün ve oksidatif strese bağlı yolaklarda DNA metilasyon değişiklikleri dahil olmak üzere, uzaya özgü değişiklikler tanımlandı. Her ne kadar ortalama telomer uzunluğu, global gen ekspresyonu ve mikrobiyom değişiklikleri Dünya'ya döndükten sonraki 6 ay içinde ön kontrol seviyelerine yakın olsa da, artan sayıda kısa telomer gözlemlendi. Bu multiomik, moleküler, fizyolojik ve davranışsal veri kümeleri, gelecekteki insan uzay uçuşu için olası sağlık risklerinin değerli bir yol haritasıdır.
Kaynak; Science