Znajdź zawartość

Wczoraj wahadłowiec Discovery odleciał z misją na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Oprócz siedmioosobowej załogi i części zapasowych koniecznych dla funkcjonowania stacji wiezie trzy nowe eksperymenty biologiczne, ważne dla przyszłości załogowych lotów kosmicznych. Specyfika załogowych lotów kosmicznych, w tym od dawna planowanej wyprawy na Marsa, wymaga wielu przygotowań i badań. Jednym z najbardziej istotnych jest wpływ długotrwałego stanu nieważkości na funkcjonowanie żywych organizmów. Podczas wielomiesięcznego lotu astronauci będą bowiem zdani tylko na siebie, ewentualne problemy zdrowotne mogłyby łatwo pokrzyżować plany. Dlatego potrzebna jest wiedza, jak stan niskiej grawitacji wpływa na zdolność komórek do samoleczenia się i regeneracji, czy zdolność do walki z infekcjami. Temu właśnie służyć będą trzy zaplanowane eksperymenty. Pierwszy z nich, Stem Cell Regeneration Experiment, ma na celu zbadanie zdolności embrionalnych komórek macierzystych do różnicowania się i przekształcania w wyspecjalizowane tkanki w warunkach kosmicznych. Próbki, na których przeprowadzone będą badania to zarodki oraz preparaty macierzystych komórek myszy. Próbki umieszczone są w odpowiednich bioreaktorach i inkubatorach. Badania mają na celu zbadanie zdolności komórek do regeneracji i zaradzenie ich degeneracji, jaka zachodzi w warunkach kosmicznych. Drugi z eksperymentów o nazwie Space Tissue Loss to pierwsze tak podstawowe badanie wpływu mikrograwitacji na zdolność komórek do radzenia sobie z infekcją patogennymi bakteriami. Tu użyte zostaną komórki ludzkie, zaś agresorem będą popularne bakterie Salmonelli. Eksperyment pozwoli na zbadanie odpowiedzi komórek jelitowych przed i po infekcji. Kierujący tym projektem profesor Cheryl Nickerson z Biodesign Institute na Uniwersytecie Stanowym Arizony tłumaczy, że wyniki mogą mieć znaczenie również dla opracowania nowych leków i szczepionek również w warunkach ziemskich. Trzeci eksperyment, Mouse Immunology, pozwoli na przykładzie myszy na zbadanie odporności na infekcje i powtórne infekcje w warunkach kosmicznych i czy takie warunki wywierają w ogóle istotny wpływ na odporność organizmów. Jak tłumaczy prof. Millie Hughes-Fulford z Departments of Medicine and Urology na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco, po zbadaniu 8 tysięcy genów będzie można określić zmiany ich aktywności w badanych warunkach. Połowa badanych mysich osobników poleci na orbitę, połowa pozostanie na Ziemi jako próbka kontrolna. U części myszy z każdej grupy białe krwinki zostaną zaszczepione komórkami grasicy. Wszystkimi trzema eksperymentami kieruje International Space Station Non-Exploration Projects Office w NASA Ames. Wczorajszy lot to jedna z ostatnich misji wahadłowców. Planowane są jeszcze trzy loty, po których amerykańska flota kosmiczna definitywnie pójdzie na emeryturę. Wycofane z eksploatacji wahadłowce będzie można kupić.

W warunkach mikrograwitacji w komórkach macierzystych dochodzi do ekspresji innych białek niż przy normalnym ciążeniu. Naukowcy z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii wierzą, że to właśnie to zjawisko stanowi przyczynę części tzw. chorób kosmicznych, w tym zmniejszenia gęstości kości czy zaniku mięśni. Dr Brendan Burns, Elizabeth Blaber i Helder Marcal posłużyli się bioreaktorem opracowanym przez NASA (ang. rotating-wall vessel, RWV), dzięki któremu można symulować mikrograwitację z niskiej orbity okołoziemskiej. Australijczycy wyizolowali i zidentyfikowali białka powstające w takich warunkach. Okazało się, że 75% białek mikrograwitacyjnych nie występowało w komórkach hodowanych w warunkach typowo ziemskich. Wiele prac poświęcono badaniu mikrograwitacji na poziomie układowym, np. wpływowi na układ odpornościowy, jednak nikt tak naprawdę nie przyglądał się jej oddziaływaniom na poziomie molekularnym i myślimy, że to spora luka. Naukowcy zaobserwowali np. nasilone powstawanie białek powodujących obniżenie gęstości kości (pewnego rodzaju białek morfogenetycznych kości, ang. bone morphogenic proteins, BMPs). Choć od dawna wiadomo było, że mikrograwitacja oddziałuje na gęstość kości, dotąd nikt nie miał pojęcia, na jakie konkretnie geny i białka wpływa. Akademicy z Nowej Południowej Walii wpadli też na trop innego ważnego zjawiska. Osłabione ciążenie ograniczało wytwarzanie przez komórki przeciwutleniaczy, które chronią przed uszkodzeniami DNA.

Dobrze przyprawione, pikantne potrawy są w przestrzeni kosmicznej wyjątkowo chodliwym towarem. Dzieje się tak, ponieważ wielu astronautów twierdzi, że w warunkach mikrograwitacji smaki są przytłumione. Stąd pociąg do ostrzejszych i bardziej cierpkich pokarmów niż te, które odpowiadałyby im na Ziemi. O ile zapewnianie smakowitego zestawu dań na krótsze loty wydaje się rozrzutnością, o tyle propozycję taką warto wziąć pod rozwagę w przypadku dłuższych podróży na Marsa czy półrocznych wacht na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Wg Vickie Kloeris, menedżerki NASA ds. zaopatrzenia ISS w żywność, jedzenie uspokaja kosmonautów, a wpływ na zawartość spiżarni pozwala zachować poczucie kontroli. Kloeris dodaje, że choć badania nad wpływem mikrograwitacji na smak i zapach są prowadzone od lat 70., naukowcy dysponują niewieloma dowodami potwierdzającymi postulaty astronautów. Co więcej, nawet sami zainteresowani są w tej kwestii podzieleni. Nieważkość powoduje, że płyny z dolnych partii ciała przemieszczają się w górę. Obrzęk położonych wyżej okolic, w tym twarzy, upośledza percepcję woni i smaków. Niekorzystna zmiana w zakresie doznań zmysłowych może być także skutkiem działania różnych systemów pokładowych wahadłowców, np. odpowiedzialnego za klimatyzację i utrzymanie odpowiedniej temperatury. Scott Parazynski, lekarz, uczestnik 5 misji, opowiada się za pierwszym z podanych wyjaśnień. Wg niego, w przestrzeni kosmicznej nos zatyka się jak przy alergii czy przeziębieniu. Chociaż na Ziemi nie przepada za koktajlem z krewetek, poza nią pałaszuje je z ochotą. Podobnie jak jego koledzy i koleżanki, którzy chwalą sobie głównie pokrywający skorupiaki pikantny sos na bazie chrzanu. Parazynski wspomina także o sterylnym zapachu wahadłowca, tworzącym wonną mieszankę wybuchową choćby z szamponem do włosów bez spłukiwania. Clayton Anderson, który w ramach Ekspedycji 15 przebywał na orbicie 152 dni, cierpiał z powodu obrzęku nosa przez kilka pierwszych dni, stan ten jednak nawracał. Zauważył on, że niektóre dania nagle straciły swój wyraz, a rzeczy nielubiane na Ziemi przemieniły się w prawdziwe rarytasy. Jego zdaniem, monotonię dań można doskonale przełamać mocnymi przyprawami, np. ostrymi sosami chili. Kloeris uważa, że na pewno nie pomaga fakt, że jedzenie znajduje się w woreczku, a nie na talerzu, bo to znacznie ogranicza rozchodzenie się woni. Menedżerka dodaje, że ludzie jedzą mniej na krótszych misjach, bo są w większym stopniu obciążeni obowiązkami i ciągle jest coś do zrobienia. Na razie zapasy są dostarczane do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej przez NASA i Roskosmos. Już wkrótce dołączą do nich Europejska Agencja Kosmiczna i japońska JAXA. Kloeris opowiada, że realizowano już rozmaite zamówienia, np. na pesto oraz wasabi.