Jak dlouhodobý let do vesmíru mění imunitu?

Na Zemi se lidské tělo se správně fungujícím imunitním systémem snaží infekci překonat. Ve vesmíru však bude muset stejný imunitní systém pracovat o něco usilovněji, aby stejnou infekci překonal. V izolovaném prostředí Mezinárodní vesmírné stanice může mnoho faktorů, uvedla NASA.

Fyziologický stres, narušený cirkadiánní rytmus, radiace, mikrogravitace a další faktory kosmického letu změnit imunitní reakci astronauta. V době, kdy NASA připravuje astronauty na cestu na Měsíc a Mars, chtějí vědci, jejichž úkolem je zajistit bezpečnost astronautů, vědět, jak se změní imunitní reakce při dlouhodobých vesmírných letech a budou tyto změny natolik významné, aby ovlivnily zdravotní rizika posádky a úspěch mise?

NASA konzultuje Program lidského výzkumu s doktorem Brianem Crucianem, vedoucím vědeckým pracovníkem agentury pro imunologický výzkum. Na základě předchozích studií nyní Crucian dohlíží na výzkum specifických biologických cest, kterými imunitní systém reaguje během kosmického letu. „Imunitní systém není imunní vůči změnám, kterými astronauti ve vesmíru procházejí,“ poznamenal Crucian. „Proto chceme skutečně znát klinická rizika pro průzkumné mise v hlubokém vesmíru. A jakmile tato rizika poznáme, můžeme pomoci vyvinout strategie, které je zmírní.“

Jak pracuje imunitní systém?

Imunitní systém je síť hormonů, buněk a orgánů, která chrání naše tělo před mikroby a dalšími patogeny, které nám mohou způsobit onemocnění. Reguluje také mnoho dalších tělesných systémů a spolupracuje s nimi. Prostor však může tuto síť vyvést z rovnováhy. Dřívější studie například naznačují, že u některých astronautů nejsou bílé krvinky, buňky, které bojují proti infekci, vždy tak účinné při ochraně těla jako na Zemi.

To může způsobit, že se u astronautů znovu probudí neaktivní viry, které nosíme v těle, například virus způsobující pásový opar. Astronaut, u kterého dojde k reaktivaci latentního viru, by mohl onemocnět a potenciálně přenést tento živý virus na ostatní členy posádky.

„Obecně platí, že reaktivace latentního viru se u astronautů projevuje jen mírně nebo vůbec ne,“ dodal Crucian. „Nevíme však, co by se mohlo stát, až se mise protáhnou do hlubokého vesmíru, kde se všechny stresory zvýší a naše schopnost poskytnout péči bude obtížnější. My letečtí chirurgové a biomedicínští vědci chceme být připraveni.“

Crucian a jeho tým proto zkoumají vzorky krve, slin a moči poskytnuté astronauty. Od roku 2016 zkoumali vzorky od 10 astronautů před, během a po vesmírném letu. Každý z těchto astronautů byl na vesmírné stanici v průměru šest měsíců. „V minulosti jsme měli přístup pouze ke vzorkům krve po letu,“ řekl Crucian. „Ukázaly nám zajímavé změny imunitního systému, ale nevěděli jsme, zda tyto změny byly způsobeny stresem z přistání a opětovné adaptace.“ Nyní však mohou vědci získat vzorky krve o pokojové teplotě ze stanice během 37 hodin.

Proces dodání vzorku krve probíhá následovně

Astronauti odebírají vzorky krve těsně před přistáním nákladní lodi, která dopravuje zásoby na vesmírnou stanici a zpět. Krev je přepravována v izolovaném a polstrovaném obalu, který ji chrání před silami při přistání. Po přistání nákladní lodi jsou vzorky krve dopraveny Crucianovi a jeho týmu k analýze. Během letu jsou také odebírány vzorky moči a slin, které se vracejí na Zemi.

Vědci ve vzorcích zkoumají markery zdraví imunitního systému. Vzorky krve například obsahují určitou skupinu proteinů zvaných cytokiny, které pomáhají regulovat imunitní reakce. Specifické stresové hormony nalezené v moči odhalují, jak moc imunitní systém v daném okamžiku pracuje. Ve vzorcích slin a moči lze nalézt viry, pokud jsou reaktivovány. Množství virů, hormonů, cytokinů a dalších ukazatelů nalezených v různých vzorcích může týmu pomoci dát dohromady, jak se síla imunitního systému testovaného astronauta mění v čase.

Aby vědci lépe pochopili, jak se imunitní systém mění ve vesmíru, nabrali také kontrolní skupinu na zemi, která nikdy nebyla vystavena zátěži vesmírného letu. Zatímco astronauti byli ve vesmíru, deset civilistů stejného věku a pohlaví jako astronauti poskytovalo po dobu šesti měsíců vzorky krve, moči a slin. Tyto vzorky poskytují základní úroveň imunitních reakcí, které se nyní porovnávají s imunitními reakcemi astronautů. Očekává se, že šetření bude dokončeno do konce roku 2021.

Výsledky studie pomohou určit, zda budou při misích na Měsíc a Mars zapotřebí určitá protiopatření, jako například posilovače imunity. Na Zemi by techniky použité ve studii mohly pomoci monitorovat imunitní reakce u pacientů s rakovinou a dalších osob s oslabeným imunitním systémem.

Zdroj: nasa.gov