Študija NASA dvojčkov:Podaljšani vesoljski polet ima majhne,

prehodni učinek na črevesni mikrobiom Zdi se, da je leto v vesolju majhno, a pomembno prehodni učinek na črevesni mikrobiom, glede na nov članek o študiji dvojčkov NASA, objavljen v reviji Znanost .

Ugotovitve mikrobioma, avtor skupine raziskovalcev iz Chicaga, so med rezultati 10 drugih raziskovalnih skupin, ki preučujejo, kako se človeško telo odziva na vesoljske polete, o katerih poročajo v prispevku.

Stefan Green, direktor Sequencing Core na Univerzi Illinois v Chicagu in eden prvih avtorjev prispevka, vodil genetsko zaporedje in analizo črevesnih mikrobov, zbranih pri dvojčkih, med in po enem od dvojčkov je skoraj leto dni preživel na Mednarodni vesoljski postaji.

Medtem ko je v vesolju že letelo na stotine ljudi, malo je podatkov o tem, kako vesoljski polet, daljši od nekaj mesecev, vpliva na zdravje in telo. Cilj raziskave NASA Twins je ugotoviti fiziološke in psihološke vplive dolgotrajnega vesoljskega poleta na zdravje s primerjavo vpliva vesolja na enega dvojčka z vplivom zemeljskega okolja na gensko usklajenega brata ali sestro.

Dvojčka, vključena v študijo, sta bila astronavt Scott Kelly, ki je letel na enoletno misijo na Mednarodni vesoljski postaji, ki se je končala marca 2016, in njegov brat dvojček, Mark Kelly, tudi astronavt, ki je ostal na Zemlji, medtem ko je bil njegov brat v orbiti. Dva brata, ki so bili v času študije stari 50 let, predložil biološke vzorce in pred tem opravil vrsto kognitivnih in fizičnih pregledov, med Scottovim letom in po njem.

Skupine raziskovalcev iz vse države so analizirale podatke in poročale o svojih ugotovitvah o biokemiki, kognitivno, očesno, genetsko, fiziološki, imunološke in druge spremembe v Znanost papir.

Raziskovalci iz Chicaga, ki ga vodi Fred Turek z univerze Northwestern in vključuje raziskovalce z univerze Rush, osredotočena na analizo sprememb v črevesnih mikrobiomih dvojčkov. Zelena, skupaj s kolegoma Georgeom Chlipalo in Markom Maienscheinom-Clineom iz raziskovalnega informatičnega jedra UIC, sekvencirana DNA, ekstrahirana iz bakterij, glive, virusi in drugi mikrobi, prisotni v blatu, odvzetem od dvojčkov, med in po Scottovi enoletni misiji na vesoljski postaji.

"Naša vloga v NASA -jevi študiji dvojčkov je bila zaporedje in analiza ugotovitev iz prebavil mikrobiomov dvojčkov, in te analize umestiti v kontekst rezultatov drugih skupin, "Je rekel Green.

Črevesna mikrobiota pomaga pri prebavi hrane, se bori proti okužbam in ima pomembno vlogo pri ohranjanju zdravega imunskega sistema. Na to močno vpliva genetika, stres, prehrana in drugi okoljski dejavniki. Prejšnje raziskave so pokazale, da je nezdrava ali neuravnotežena mikrobiota dejavnik, ki prispeva k presnovnim motnjam, vključno z debelostjo in sladkorno boleznijo. Vrste, ki sestavljajo črevesno mikrobioto posameznika, pa tudi njihovo številčnost, je mogoče ugotoviti z analizo blata ali blatom.

Iztrebki blata so bili od obeh dvojčkov dvakrat odvzeti pred Scottovim odhodom z Zemlje, štirikrat v času Scotta na vesoljski postaji in nato trikrat po vrnitvi na Zemljo.

"Zdi se, da obstaja majhen, a pomemben učinek na mikrobiom, ki ga povzroča vesoljski let; vendar sestava Scottovega črevesnega mikrobioma se je po vrnitvi na Zemljo precej hitro vrnila na izhodiščno vrednost, "Je dejal Green." Ali so spremembe posledica drugačne hrane, mikrogravitacija, ali sevanja, ki ga ne moremo dokončno reči, vendar verjamem, da so učinek povzročile razlike v tem, kaj je jedel med letom. Prehrana astronavta je sestavljena predvsem iz liofilizirane ali termostabilizirane hrane. "

Ena od sprememb, ki sta jo opazila Green in njegova skupina, je bila sprememba med letom v razmerju dveh prevladujočih bakterij:bakterije Firmicutes in Bacteroidetes. Scottovo razmerje med tema dvema vrstama se je spremenilo, ko je bil v vesolju, pri čemer se razmerje teh dveh vrst poveča za približno petkrat glede na njegovo izhodiščno vrednost. Toda nikoli med vesoljskim poletom razmerja niso bila izven norm tistega, kar bi pričakovali pri zdravih posameznikih, Je pojasnil Green. In, Scottova razmerja so se hitro vrnila tja, kjer so bila pred njegovo vesoljsko misijo, ko se je vrnil na Zemljo.

Green in sodelavci tudi v Scottovem času na vesoljski postaji niso opazili sprememb v ravni mikrobne raznolikosti.

"Za Scotta je raznolikost ostala konstantna v času vesolja, in to je, z moje perspektive, pozitivna ugotovitev, ki kaže na znatno odpornost in robustnost prebavne mikrobiote, " rekel je.

Po mnenju Green, poznavanje sprememb mikrobioma v vesolju je pomembno, deloma zato, ker se izgubi raznolikost ali ključne vrste, manj je virov za njihovo dopolnitev. Pravi, da sta izolacija in zaprtost nekaj glavnih ovir, povezanih z dolgotrajnimi misijami, in ti dejavniki bi lahko negativno vplivali na črevesni mikrobiom astronavtov.

"Splošen majhen in prehoden učinek podaljšanega vesoljskega poleta na črevesni mikrobiom, ki smo ga videli pri Scottu, je zelo obetaven in kaže na to, da je mogoče raznolikost in delovanje mikrob ohraniti tudi pri daljših poletih, "Je dejal Green." To je treba obravnavati v kontekstu, vendar dejstva, da gre za študijo enega samega posameznika v nizki zemeljski orbiti, za potrditev te ugotovitve so potrebne prihodnje študije. "

Green je tudi del drugih študij, ki jih financira NASA in preučuje učinke vesoljskih poletov, vključno s tekočo študijo učinkov vesoljskega okolja na črevesno mikrobioto miši v okviru misije "Raziskovanje glodalcev-7".

• 1,8 milijona funtov za spodbujanje raziskav Crohnove bolezni
• Bakterije si med seboj delijo gene,