NASA Twins Study:Laajennettu avaruuslento on pieni,

ohimenevä vaikutus suoliston mikrobiomiin Vuosi avaruudessa näyttää olevan pieni mutta merkittävä, ohimenevä vaikutus suoliston mikrobiomiin, lehdessä julkaistun uuden NASA Twins Study -tutkimuksen mukaan Tiede .

Mikrobiomitulokset, kirjoittanut Chicagon tutkijaryhmä, ovat kymmenen muun tutkimusryhmän tulosten joukossa, jotka tutkivat, miten ihmiskeho reagoi avaruuslentoon, jotka raportoidaan artikkelissa.

Stefan Green, Chicagon Illinoisin yliopiston sekvensointiytimen johtaja ja yksi paperin ensimmäisistä kirjoittajista, hallinnoi kaksosilta kerättyjen suolimikrobien geneettistä sekvensointia ja analysointia, aikana ja sen jälkeen yksi kaksosista vietti lähes vuoden kansainvälisellä avaruusasemalla.

Vaikka satoja ihmisiä on lentänyt avaruudessa aiemmin, on vain vähän tietoa siitä, kuinka muutamaa kuukautta pidempi avaruuslento vaikuttaa terveyteen ja kehoon. NASA:n kaksosetutkimuksen tavoitteena on määrittää pitkäaikaisen avaruuslennon fysiologiset ja psykologiset terveysvaikutukset vertaamalla avaruuden vaikutusta yhteen kaksoseen maapallon vaikutukseen geneettisesti yhteensopivaan sisarukseen.

Tutkimukseen osallistuneet kaksoset olivat astronautti Scott Kelly, joka lensi vuoden mittaisen tehtävän maaliskuussa 2016 päättyneen kansainvälisen avaruusaseman kyytiin, ja hänen kaksoisveljensä, Mark Kelly, myös astronautti, jotka jäivät maan päälle hänen veljensä kiertorata. Kaksi veljeä, jotka olivat tutkimuksen aikaan 50 -vuotiaita, toimitti biologisia näytteitä ja kävi läpi kognitiivisia ja fyysisiä kokeita ennen Scottin lennon aikana ja sen jälkeen.

Tutkijaryhmät eri puolilta maata analysoivat tiedot ja raportoivat havainnoistaan ​​biokemiallisista, kognitiivinen, silmä, geneettinen, fysiologinen, immunologiset ja muut muutokset Tiede paperi.

Chicagon tutkijat, Fred Turekin johtama Luoteis -yliopistosta ja mukaan lukien Rush -yliopiston tutkijat, keskittyi kaksosten suoliston mikrobiomien muutosten analysointiin. Vihreä, yhdessä kollegoiden George Chlipalan ja Mark Maienschein-Clinen kanssa UIC:n Research Informatics Core -yksikössä, sekvensoitu DNA, joka on uutettu bakteereista, sienet, virukset ja muut mikrobit, joita esiintyy kaksosilta aiemmin kerätyissä ulostepyyhkeissä, Scottin vuoden mittaisen avaruusasematehtävän aikana ja sen jälkeen.

"Meidän tehtävämme NASA:n kaksosetutkimuksessa oli sekvensoida ja analysoida kaksosten ruoansulatuskanavan mikrobiomien löydökset, ja sijoittaa nämä analyysit muiden ryhmien tulosten yhteyteen, "Green sanoi.

Suoliston mikrobiota auttaa sulattamaan ruokaa, torjuu infektioita ja sillä on tärkeä rooli immuunijärjestelmän terveyden ylläpitämisessä. Siihen vaikuttaa suuresti genetiikka, stressi, ruokavalio ja muut ympäristötekijät. Aiemmat tutkimukset ovat viitanneet epäterveelliseen tai epätasapainoiseen mikrobistoon vaikuttavana tekijänä aineenvaihduntahäiriöissä, mukaan lukien lihavuus ja diabetes. Lajit, jotka muodostavat yksilön suolen mikrobiston, samoin kuin niiden runsaus, voidaan tunnistaa ulosteenäytteestä tai ulosteen vanupuikkoanalyysistä.

Ulostepyyhkeitä kerättiin molemmilta kaksosilta kahdesti ennen Scottin lähtöä Maasta, neljä kertaa Scottin aikana avaruusasemalla ja sitten kolme kertaa hänen palattuaan maan päälle.

"Avaruuslennon aiheuttamalla mikrobiomilla näyttää olevan pieni mutta merkittävä vaikutus; kuitenkin Scottin suolen mikrobiomin meikki palasi perustasolleen melko nopeasti palattuaan Maahan, "Green sanoi." Johtuvatko muutokset eri ruoasta, mikrogravitaatio, tai säteilyä, jota emme voi sanoa lopullisesti, mutta uskon vaikutuksen johtuvan eroista siinä, mitä hän söi lennon aikana. Astronautin ruokavalio koostuu pääasiassa kylmäkuivatusta tai lämpöstabiloidusta valmispakkauksesta. "

Yksi Greenin ja hänen ryhmänsä havaitsemista muutoksista oli muutos lennon aikana kahden hallitsevan bakteerifylaatin suhteessa:Firmicutes ja Bacteroidetes. Scottin suhde näiden kahden phylan välillä muuttui hänen ollessa avaruudessa, näiden kahden fylan suhde kasvoi noin viisinkertaiseksi hänen perusviivaansa nähden. Mutta missään vaiheessa avaruuslennon aikana suhteet eivät olleet normien ulkopuolella, mitä terveiltä yksilöiltä odotettaisiin, Green selitti. Ja, Scottin suhteet palasivat nopeasti sinne, missä ne olivat ennen hänen avaruusoperaatiotaan, kun hän palasi Maahan.

Green ja hänen kollegansa eivät myöskään nähneet muutoksia mikrobien monimuotoisuudessa Scottin aikana avaruusasemalla.

"Monimuotoisuus pysyi Scottilla avaruudessa ollessaan vakiona, ja tämä on, minun näkökulmasta, positiivinen havainto, joka viittaa ruoansulatuskanavan mikrobiston merkittävään kimmoisuuteen ja kestävyyteen, " hän sanoi.

Greenin mukaan tieto avaruuden mikrobiomin muutoksista on tärkeää, osittain siksi, että jos monimuotoisuus tai avainlajit menetetään, on vähemmän lähteitä niiden täydentämiseksi. Hän sanoo, että eristäytyminen ja vangitseminen ovat tärkeimpiä esteitä, jotka liittyvät pitkäaikaisiin tehtäviin, ja nämä tekijät voivat vaikuttaa negatiivisesti astronautin suolen mikrobiomiin.

"Laajennetun avaruuslennon yleinen pieni ja ohimenevä vaikutus suoliston mikrobiomiin, jonka näimme Scottissa, on erittäin lupaava ja viittaa siihen, että mikrobien monimuotoisuus ja toiminta voidaan säilyttää myös pidemmillä lennoilla, "Green sanoi." Tämä on otettava kontekstissa, kuitenkin, siitä, että tämä on tutkimus yhdestä yksilöstä matalalla maapallon kiertoradalla, ja tulevia tutkimuksia tarvitaan tämän havainnon vahvistamiseksi. "

Green on myös osa muita NASAn rahoittamia tutkimuksia, joissa tutkitaan avaruuslentojen vaikutuksia, mukaan lukien käynnissä oleva tutkimus avaruusympäristön vaikutuksista hiirien suoliston mikrobistoon osana "Jyrsijöiden tutkimus-7" -tehtävää.

• 1,8 miljoonan punnan palkinto Crohnin taudin tutkimuksen edistämiseksi
• Bakteerit jakavat geenejä keskenään,