مطالعه خواندنی ناسا روی دوقلوهای فضایی

ناسا روی دو فضانورد دوقلو که یک نفر از آنها یک سال را در ایستگاه فضایی گذراند و دیگری روی زمین باقی ماند مطالعه کرده است تا دریابد که سفر فضایی چه تاثیری بر ژن‌ها، سن بیولوژیک و میکروبیوم روده می‌گذارد.
به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، از زمانی که اولین فضانورد به فضا سفر کرد ما می‌دانیم که زندگی در فضا عمیقاً بر بدن انسان تأثیر می‌گذارد. ناسا نیز برای بررسی میزان این تغییرات یک مطالعه جامع را برای مقایسه ژن‌ها و زیست‌شناسی دوقلوهای همسان به نام "اسکات کلی" و "مارک کلی" انجام داد.
"اسکات کلی" تقریباً یک سال را در ایستگاه فضایی بین‌المللی گذراند، در حالی که "مارک" روی زمین مانده بود.
اکنون نتایج مطالعه ناسا بر روی این دو برادر دوقلو منتشر شده است.
"اسکات" به عنوان بخشی از این مطالعه ۳۴۰ روز را در سال‌های ۲۰۱۵ و ۲۰۱۶ در ایستگاه فضایی بین‌المللی زندگی کرد، در حالی که برادرش که یک فضانورد بازنشسته است بر روی زمین بود.
این کار به این دلیل انجام شد که آرایش ژنتیکی دوقلوهای یکسان صد درصد مشابه است و مناسب‌ترین مورد برای بررسی اثرات محیط فضا بر بدن انسان هستند.
در این مطالعه ۱۰ تیم تحقیقاتی به بررسی کامل جنبه‌های مختلف فیزیولوژی این دو برادر در طول پرواز فضایی و شش ماه پس از بازگشت اسکات به زمین پرداختند. داده‌های جمع آوری شده به مأموریت‌های فضایی که در دهه‌های آینده انجام خواهد شد کمک خواهد کرد.
نتایج این مطالعه می‌تواند رژیم‌های غذایی، تمرینات ورزشی و اقدامات بهداشتی و ایمنی فضانوردان را در آینده دستخوش تغییر کند، چرا که انسان‌ها در آینده نه چندان دور به کره ماه و در نهایت به مریخ خواهند رفت و ناچار به اقامت نسبتاً طولانی مدت در آنجا هستند.
یکی از جالب‌ترین یافته‌های این مطالعه مربوط به تلومر (بخش انتهایی کروموزوم) اسکات بود. این بخش از دی‌.ان‌.ای در پایانه کروموزوم واقع است و مانند تکه‌های کوچک پلاستیکی در انتهای کروموزوم‌ها از آسیب به دی‌.ان‌.ای در هنگام تقسیم سلولی محافظت می‌کند.
تلومرها به طور طبیعی با افزایش سن کوتاه‌تر می‌شوند، اما دانشمندان متوجه شدند که تلومرهای اسکات زمانی که در فضا بود عملاً بلندتر شد. در حالی که پس از بازگشت به زمین آنها به شدت منقبض شدند.
در این سو، مارک در شرایط پایدار باقی ماند.
یکی دیگر از یافته‌های مهم مطالعه این است که واکسن آنفلوانزا در فضا کار می‌کند اما یک تضمین نیست. اسکات اولین فردی بود که در فضا واکسن زد و معلوم شد که سیستم ایمنی بدن او به مانند روی زمین پاسخ داد. این خبر خوشی برای مأموریت‌های طولانی‌تر در آینده است، چرا که واکسیناسیون در آنجا مهم است.
همچنین بیان ژن بین مارک و اسکات متفاوت بود. به نظر می‌رسد در حالی که اقامت در فضا فعالیت ژن را به درجه‌ای بالاتر از حد معمول تغییر می‌دهد، بیش از ۹۰ درصد این تغییرات پس از بازگشت به زمین خنثی شدند و به حالت اولیه برگشتند.
با این حال جالب توجه است که مقاومت تقریباً هفت درصد از این تغییرات بیش از شش ماه ادامه داشت.
این تغییر بیان ژن می‌تواند به بسیاری از یافته‌های دیگر این مطالعه مرتبط باشد. همچنین آسیب به دی‌.ان‌.ای دیده شد که ناسا آن را متأثر از قرار گرفتن بدن در معرض اشعه می‌داند.
اما توانایی‌های شناختی اسکات در طول زمان اقامت در فضا تقریباً بدون تغییر بود اما جالب توجه است که او پس از بازگشت به زمین به مدت شش ماه کاهش سرعت و دقت شناختی را تجربه کرد. اما ناسا می‌گوید این عارضه می‌تواند نتیجه تطابق مجدد با گرانش زمین و استرس باشد.
همچنین میکروبیوم روده اسکات در مقایسه با قبل از پرواز فضایی بسیار متفاوت بود که به احتمال زیاد به علت رژیم غذایی بسیار متفاوت وی در زمین و فضا است. زیرا فضانوردان در فضا بیشتر غذاهای یخ زده و خشک شده می‌خورند.
مشخص نبود که این تغییرات چقدر طول می‌کشد، اما خوشبختانه مطالعه نشان داد که میکروبیوم طی شش ماه به حالت عادی بازگشت. این اطلاعات می‌توانند به تغییرات در رژیم غذایی فضانوردان با هدف رشد باکتری‌های سالم روده شود.
در میان بسیاری از اثرات بهداشتی و سلامتی دیگر که در اسکات دیده شد، محققان شواهدی از ضخیم شدن دیواره شرایین کاروتید و افزایش سطح پروتئین AQP2 پیدا کردند که ممکن است دلیل مشکلات در بینایی گزارش شده توسط فضانوردان و دیگر عوارض ناشی از اقامت بلند مدت در فضا باشد.
داده‌های جمع آوری شده از طریق این مطالعه جامع، بدون شک در طول سال‌های آینده بسیار کاربردی خواهد بود. این مطالعه نه تنها به مأموریت‌های آینده فضایی کمک می‌کند، بلکه به طور بالقوه موجب حفظ سلامتی و تندرستی فضانوردان و همچنین انسان‌های روی زمین می‌شود، چرا که می‌تواند موجب توسعه درمان‌های جدید برای بیماری‌های مختلف و شناخت بهتر از روند پیری شود.