Jak układ odpornościowy reaguje na mikrograwitację

Eksperyment Immune Multiomics, kierowany przez dr n. med. Alicję Trębińską-Stryjewską z Wojskowej Akademii Technicznej, będzie jednym z 13 eksperymentów w ramach polskiej misji technologiczno-naukowej IGNIS na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS). W misji bierze udział dr Sławosz Uznański-Wiśniewski, polski astronauta projektowy Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Start misji Ax-4 zaplanowano na 29 maja.

Naukowcy chcą zbadać, jak przebywanie w kosmosie wpływa na zdolność organizmu do obrony przed infekcjami. Zbadają zmiany ekspresji genów w komórkach krwi związane z niedługim pobytem na ISS.

Kierowniczka eksperymentu dr n. med. Alicja Trębińska-Stryjewska z WAT zwróciła uwagę, że lot na Międzynarodową Stację Kosmiczną i przebywanie na niej to stresujące wydarzenie. Ludzkie ciało stara się wtedy dostosować do zmniejszonego przyciągania ziemskiego (mikrograwitacji) i innych czynników, które mogą zaszkodzić w kosmosie, np. promieniowania kosmicznego.

"Ważną rolę w zwalczaniu różnych zagrożeń odgrywa układ odpornościowy, który stara się chronić ludzki organizm, na przykład przed bakteriami i wirusami. W ramach eksperymentu Immune Multiomics chcemy zbadać, czy działanie układu odpornościowego astronautów zmienia się w czasie pobytu na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Jeśli tak, to czy po powrocie z misji na Ziemię wszystko wraca do normy" - wyjaśniła dla PAP.

W ramach eksperymentu naukowcy przeanalizują zmiany w ekspresji genów i metylacji DNA w komórkach układu odpornościowego krążących we krwi.

Ekspresja poszczególnych genów może być włączana lub wyłączana w zależności od tego, w jakim stanie znajdują się komórki i jakie sygnały do nich docierają. Jeśli ekspresja genu jest włączona, powstaje funkcjonalna cząsteczka RNA lub kodowane przez ten gen białko, pełniące określoną rolę w komórce. Z kolei metylacja DNA, jeden z typów zmian epigenetycznych, polega na modyfikacji chemicznej cząsteczek DNA bez zmiany ich sekwencji. Powoduje to trwałe zmiany w ekspresji genów. Ekspresję genów i metylację DNA można badać różnymi metodami, np. za pomocą sekwencjonowania RNA i DNA.

"Mamy nadzieję, że nasz eksperyment pozwoli lepiej zrozumieć lub nawet odkryć nowe mechanizmy odpowiedzialne za zmiany ekspresji genów w komórkach układu odpornościowego w warunkach mikrograwitacji" - skomentowała dr Alicja Trębińska-Stryjewska.

Do tej pory podobne badania wykonano tylko u kilku astronautów przebywających na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. "Lepsze zrozumienie działania ludzkiego układu odpornościowego w tak trudnych warunkach pozwoli skuteczniej zadbać o zdrowie astronautów w czasie kolejnych misji kosmicznych, na przykład w czasie lotu na Księżyc albo na Marsa, a także być może opracować nowe sposoby na poprawę zdrowia ludzi na Ziemi" - powiedziała naukowczyni.

Próbki krwi od dwójki astronautów (nie ujawniono, od kogo) pobrano ok. 1,5 miesiąca przed misją, mają być pobrane w trakcie pobytu na ISS - kilka dni po przylocie na stację i kilka dni przed powrotem na Ziemię - a także po powrocie: kilka dni po powrocie z misji, 6 miesięcy i 12 miesięcy po powrocie.

Ludwika Tomala (PAP)

lt/ zan/ mhr/