آیا حضور در فضا، دانشمندان را بیمار میکند
به گزارش خبرگزاری آنا روی زمین، بدن انسان تقریبا بدون آنکه متوجه باشیم دائما در حال مقابله با تهدیدهای میکروبی است. سیستم ایمنی، شبکهای از سلولها، اندامها و پیامرسانهای شیمیایی، میکروبها و عوامل بیماریزا را شناسایی و با آنها مقابله میکند. اما وقتی انسان به فضا میرود، این سامانه دفاعی در محیطی قرار میگیرد که میلیونها سال برای آن تکامل نیافته است.
«ناسا» (Nasa) میگوید استرس فیزیولوژیک، اختلال در ریتم شبانهروزی، تابش، ریزگرانش و محیط بسته فضاپیما همگی میتوانند پاسخ ایمنی فضانورد را تغییر دهند. به همین دلیل، پرسش دانشمندان دیگر فقط این نیست که بدن انسان چگونه در فضا زنده میماند، بلکه این است که آیا این تغییرات میتوانند خطر بیماری را در مأموریتهای طولانیمدت افزایش دهند.
پرتوهای فضایی؛ یکی از خطرهای سفر به فضا
فضا فقط محیطی بدون جاذبه و بسته نیست؛ پرتوهای فضایی نیز یکی از خطرهایی هستند که بدن فضانوردان با آن روبهرو میشود. ناسا توضیح میدهد که روی زمین، جو و میدان مغناطیسی سیاره بخش مهمی از این پرتوها را مهار میکنند، اما فضانوردان در خارج از این حفاظ طبیعی قرار میگیرند و در معرض پرتوهای بیشتری هستند.
این پرتوها میتوانند بر سلولها و بافتهای بدن اثر بگذارند و به همین دلیل، ناسا آنها را در شمار خطرهای مهم برای مأموریتهای طولانیمدت قرار میدهد. اما پرتوها تنها بخشی از مسئله سلامت در فضا هستند؛ تغییرات سیستم ایمنی و رابطه بدن با میکروبها نیز از دیگر موضوعاتی است که پژوهشگران بهطور جدی بررسی میکنند.
وقتی سیستم دفاعی بدن در فضا تغییر میکند
بر اساس توضیح «آزمایشگاه ایمنیشناسی و ویروسشناسی ناسا»، اگر سلولهای ایمنی عملکرد طبیعی خود را از دست بدهند، توانایی بدن برای مقابله با تهدیدها کاهش مییابد و احتمال ابتلا به بیماریهای عفونی میتواند بیشتر شود. از سوی دیگر، افزایش بیش از حد فعالیت ایمنی نیز ممکن است به واکنشهایی مانند آلرژی یا بثورات پوستی منجر شود؛ چنین مواردی در برخی خدمه فضایی گزارش شده است.
پژوهشهای ناسا نشان دادهاند که در برخی فضانوردان، تعداد و عملکرد بعضی از سلولهای ایمنی در طول یک مأموریت ششماهه تغییر میکند و این تغییرات ممکن است تا پایان مأموریت ادامه داشته باشد.
پژوهشگران برای بررسی این وضعیت، خون، بزاق و ادرار فضانوردان را پیش از پرواز، هنگام حضور در فضا و پس از بازگشت بررسی میکنند. در این نمونهها میتوان تغییرات پروتئینهای تنظیمکننده پاسخ ایمنی و حتی نشانههای فعالشدن دوباره برخی ویروسها را دنبال کرد.
ویروسهایی که در بدن خاموش میمانند
یکی از نکات جالب ماجرا این است که فضانورد برای ابتلا به یک عامل بیماریزای جدید، الزاما نیازی به مواجهه با میکروب تازه ندارد. بعضی ویروسها پس از نخستین عفونت میتوانند برای سالها در بدن باقی بمانند و در حالت خاموش قرار گیرند.
ناسا توضیح میدهد که تغییرات سیستم ایمنی ممکن است باعث «بیدار شدن» دوباره این ویروسهای نهفته شود. ویروسی که عامل بیماری زوناست، یکی از نمونههایی است که در این زمینه مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. البته فعالشدن دوباره ویروس همیشه به معنای بیماری شدید نیست.
به گفته «برایان کروسیَن»، پژوهشگر ناسا در حوزه ایمنیشناسی فضایی، بازفعالشدن این ویروسها در بیشتر فضانوردان یا بدون علامت است یا علائم خفیفی ایجاد میکند؛ با این حال، هنوز مشخص نیست در مأموریتهای بسیار طولانی در اعماق فضا چه اتفاقی رخ خواهد داد.
کروسیَن درباره این مسئله میگوید: «سیستم ایمنی از تغییراتی که فضانوردان در فضا تجربه میکنند، مصون نیست». هدف پژوهشگران این است که پیش از آغاز مأموریتهای طولانی به ماه و مریخ، خطرهای بالینی این تغییرات را بشناسند و راههایی برای کاهش آنها پیدا کنند.
دو برادر دوقلو؛ یکی در فضا، دیگری روی زمین
یکی از مهمترین شواهد درباره سازگاری بدن انسان با فضا از یک مقایسه کمسابقه به دست آمد. در «مطالعه دوقلوهای ناسا»، «اسکات کلی»، فضانورد بازنشسته، تقریبا یک سال را در ایستگاه فضایی بینالمللی گذراند و برادر دوقلوی همسانش، مارک کلی، روی زمین ماند. ده گروه پژوهشی تغییرات فیزیولوژیک، مولکولی و شناختی اسکات را با وضعیت برادرش مقایسه کردند.
یکی از یافتههای مهم این مطالعه به سیستم ایمنی مربوط بود. اسکات کلی سه بار واکسن آنفلوانزا دریافت کرد؛ یک بار روی زمین، بار دوم در فضا و بار سوم پس از بازگشت به زمین. بدن او در هر سه مورد پاسخ مناسبی به واکسن نشان داد. این یافته برای ناسا اهمیت داشت، زیرا نشان میداد سیستم ایمنی انسان در طول یک مأموریت طولانی همچنان میتواند به واکسن پاسخ دهد.
مطالعه همچنین نشان داد که همه تغییرات ایجادشده در بدن دائمی نیستند. حدود ۹۱.۳ درصد تغییرات بیان ژن اسکات پس از بازگشت به زمین به وضعیت پایه برگشتند، هرچند بخش کوچکی از تغییرات شش ماه بعد همچنان باقی مانده بود. میکروبیوم روده او نیز در طول پرواز بهطور چشمگیری تغییر کرد، اما پس از بازگشت به زمین به وضعیت پیش از پرواز نزدیک شد.
در نهایت، مطالعه دوقلوها تصویری از بدنی ارائه کرد که نه بیتأثیر از فضا، بلکه توانمند در سازگاری با آن بود. ناسا گزارش میکند که بسیاری از تغییرات مشاهدهشده در بدن اسکات، از جمله برخی پاسخهای ایمنی، تغییرات اپیژنتیکی ــ یعنی تغییر در نحوه فعال و غیرفعال شدن برخی ژنها ــ و تغییرات باکتریهای روده، تا پایان مطالعه به سطوح پیش از پرواز بازگشتند.
فضا رابطه انسان و میکروبها را تغییر میدهد
ماجرای بیماری در فضا تنها به سیستم ایمنی فضانوردان محدود نمیشود. ناسا میگوید جامعه میکروبی موجود روی پوست و در روده فضانوردان نیز در فضا تغییر میکند. حتی برخی میکروبها در شرایط پرواز فضایی ویژگیهای بیماریزایی بیشتری نشان دادهاند.
با این حال، دانشمندان هنوز نمیدانند افزایش احتمالی خطر بیماری دقیقا از کجا ناشی میشود: تغییر میکروبهای بدن، تغییر توانایی برخی میکروبها برای ایجاد بیماری، تغییر عملکرد سیستم ایمنی یا ترکیبی از همه این عوامل. برای همین، فضانوردان نمونههای زیستی تهیه میکنند و از بخشهای مختلف ایستگاه فضایی نیز نمونهبرداری میشود تا جمعیت میکروبی محیط زیر نظر باشد.
این موضوع در محیط بسته اهمیت بیشتری پیدا میکند. ناسا توضیح میدهد که میکروارگانیسمهایی که بهطور طبیعی روی بدن انسان زندگی میکنند در محیطهای بسته مانند ایستگاه فضایی آسانتر میان افراد منتقل میشوند. به همین دلیل، پاکیزگی سطوح، تصفیه آب، تعویض فیلترهای هوا و پایش منظم میکروبها بخشی از مراقبتهای معمول در فضاست.
پس آیا «میکروب فضایی» وجود دارد؟
اینجا باید میان دو مسئله تفاوت گذاشت. آنچه دانشمندان تاکنون درباره بیماری در فضا بررسی کردهاند، عمدتا مربوط به میکروبهای زمینی و تغییر واکنش بدن انسان به آنها است، نه کشف عامل بیماریزای فرازمینی.
اما این موضوع پرسش دیگری را هم مطرح میکند: اگر روزی نشانهای از حیات در یک سیاره یا قمر دیگر پیدا شود، از کجا بدانیم این میکروبها از زمین به آنجا نرفتهاند؟ به همین دلیل، سازمانهای فضایی برای جلوگیری از انتقال ناخواسته میکروبهای زمینی به دیگر اجرام منظومه شمسی، اصول «حفاظت سیارهای» را اجرا میکنند. آژانس فضایی اروپا برای کاهش این خطر، فضاپیماها و اتاقهای پاک مرتبط با آمادهسازی آنها را بهطور منظم از نظر آلودگی زیستی بررسی و نمونهبرداری میکند.
در یکی از این بررسیها، نوعی باکتری جدید به نام Tersicoccus phoenicis در اتاقهای پاک مرتبط با آمادهسازی فضاپیماها پیدا شد. این باکتری نهتنها گونهای جدید، بلکه متعلق به یک سرده جدید بود و تا آن زمان فقط از چنین محیطهایی جداسازی شده بود.
اما حفاظت سیارهای فقط برای جلوگیری از بردن میکروبهای زمینی به فضا نیست. آژانس فضایی اروپا برای مأموریتهایی که قرار است نمونههایی از اجرام دیگر را به زمین بازگردانند نیز سامانههای مهار و نگهداری طراحی کرده است تا نمونههای احتمالی فرازمینی از زیستکره زمین جدا بمانند و امکان بررسی علمی و ارزیابی خطر آنها وجود داشته باشد.
سفرهای طولانی، آزمون بزرگتر
ایستگاه فضایی در مقایسه با مأموریتی به مریخ هنوز فاصله چندانی با زمین ندارد. ناسا فاصله متوسط مریخ از زمین را حدود ۱۴۰ میلیون مایل اعلام میکند و میگوید تأخیر ارتباطی میان زمین و مریخ میتواند به ۲۰ دقیقه در یک جهت برسد. در چنین شرایطی، فضانوردان باید بتوانند بسیاری از مشکلات پزشکی را بدون دسترسی فوری به زمین مدیریت کنند.
به همین دلیل، آنچه امروز درباره سیستم ایمنی، میکروبها و بیماری در ایستگاه فضایی آموخته میشود، فقط برای سلامت فضانوردان فعلی نیست. آژانسهای فضایی میخواهند پیش از آنکه انسان برای ماهها یا سالها از زمین دور شود، بدانند بدن چگونه با این محیط سازگار میشود و در صورت بروز بیماری، چگونه میتوان آن را تشخیص داد و درمان کرد.
در نهایت، پاسخ به پرسش «آیا در فضا بیماری وجود دارد؟» ساده نیست. شواهدی از یک عامل بیماریزای فرازمینی در دست نیست؛ اما محیط فضا میتواند رابطه میان بدن، سیستم ایمنی و میکروبهای همراه انسان را تغییر دهد و شاید مهمترین پرسش برای آینده این باشد که آیا بدن انسان میتواند همین توان سازگاری را در سفرهای بسیار طولانی به ماه و مریخ نیز حفظ کند.
انتهای پیام/
