Die neuartige Studie, geleitet von einem Forscher der McGill University in Zusammenarbeit mit dem University College Dublin, der GeneLab-Datenbank der National Aeronautics and Space Administration (NASA) und einem internationalen Konsortium, liefert das bisher detaillierteste Bild der Auswirkungen von Raumflügen auf die Darmflora.
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Die in npj Biofilms and Microbiomes veröffentlichte Studie befasst sich mit den Veränderungen des Darmmikrobioms, des Dickdarms und der Leber von Mäusen an Bord der Internationalen Raumstation über einen Zeitraum von drei Monaten und basiert auf modernster Gentechnologie.
Die Autoren der Studie stellten wesentliche Veränderungen bei bestimmten Darmbakterien fest, die mit Veränderungen der Leber- und Darmgene der Mäuse einhergehen. Dies deutet darauf hin, dass Raumflüge das Immunsystem schwächen und den Stoffwechsel verändern könnten. Laut den Forschern stellt dies einen Durchbruch im Verständnis der möglichen Auswirkungen einer langen Weltraummission auf die Gesundheit von Astronauten dar.
"Raumflüge haben erhebliche Auswirkungen auf den Körper von Astronauten, doch wir verstehen noch nicht alle Mechanismen. Die fortschrittlichen Technologien, die wir verwendet haben, um gleichzeitig die Bakterien und die Darmgene zu untersuchen, lassen Muster erkennen, die diese Veränderungen erklären könnten und zur Entwicklung präventiver Maßnahmen für zukünftige Missionen führen könnten", sagte Emmanuel Gonzalez, Hauptautor der Studie und Spezialist für Bioinformatik des Mikrobioms am Forschungszentrum für Mikrobiome der McGill University und am kanadischen Zentrum für rechnergestützte Genomik.
Die Studie ist Teil einer Ausgabe von Nature Portfolio mit dem Titel The Second Space Age: Omics, Platforms, and Medicine across Space Orbits und stellt die bisher größte Veröffentlichung über Entdeckungen in der Weltraumbiologie dar.
Die Forscher betonen, dass ihre Erkenntnisse zum Erfolg zukünftiger Weltraummissionen beitragen könnten, sei es bei der langfristigen Etablierung einer Präsenz auf dem Mond oder bei der Entsendung von Menschen zum Mars.
Auswirkungen auf die Gesundheit auf der Erde
Die Ergebnisse betreffen auch die Gesundheit von Menschen, die niemals unseren Planeten verlassen werden, erklärt Nicholas Brereton, Hauptautor der Studie und Professor am University College Dublin.
"Diese Entdeckungen unterstreichen die entscheidende Verbindung zwischen Darmbakterien und der allgemeinen Gesundheit, insbesondere in Bezug auf das Energiemanagement und den Stoffwechsel des Körpers. Es ist unerlässlich, die Auswirkungen von Raumflügen auf dieses fragile Gleichgewicht zu verstehen, und zwar nicht nur für die Gesundheit von Astronauten: Dieses Verständnis könnte auch zu medizinischen Durchbrüchen auf der Erde führen", erklärte er.
Die Forschung wurde vom GeneLab Analysis Working Group for Microbes der NASA initiiert. Genelab wird von Space Biology (Direktion Science Mission, Abteilung Biologische und Physikalische Wissenschaften) der NASA finanziert.
Der Artikel "Spaceflight alters host-gut microbiota interactions", von Gonzalez, E. et al., wurde im August 2024 in npj Biofilms and Microbiomes veröffentlicht. DOI: 10.1038/s41522-024-00545-1