太空旅行如何削弱宇航员的免疫系统

一个研究宇航员在国际空间站(ISS)表明,太空旅行可以迅速改变基因的表达在白细胞。这或许可以解释为什么宇航员在太空中更容易受到感染而和表明,地球的引力可能基本保持我们的免疫系统正常运作。

该研究发表在免疫学前沿。

太空飞行的影响

我们可能认为生活上国际空间站是一个无菌,明星Trek-like环境,但是证据表明航天可以暂时削弱我们的免疫系统,增加对感染的易感性。

国际空间站上宇航员经常发展皮疹和呼吸道疾病。他们也解释活病毒粒子比在地球上,如巴尔病毒(导致单核细胞增多症),水痘一带状疱疹病毒(负责水痘和带状疱疹)和单纯疱疹病毒1(负责皮肤感染和唇疱疹)。

科学还没有为我们提供了一个答案是什么原因导致这些免疫赤字,但这不是火箭科学,还是?

改变基因表达

为了进一步研究,研究人员选择了一个宇航员14 - 3的女性群体的11人,居住在空间站的4.5 - -6.5月在2015年和2019年之间。

研究人员研究了基因表达在白细胞的一种称为白细胞,这有助于对抗感染。这些细胞从血液样本来自每个孤立的宇航员在10个不同的时间点:一个飞行前,四个在飞行和五个后他们返回地球。

他们发现15410个基因的表达水平在白细胞变化这10个时间点。其中,两个重要的集群的基因被确定的247个基因,和其他29个基因。

第一个集群减少的表达空间,然后增加返回地球,而第二个集群的做法却恰恰相反。研究人员发现,这些基因形成蛋白质的蓝图,但每个集群参与不同的角色——第一个是与免疫系统有关,而第二个是有关细胞结构。

这表明航天导致改变基因表达和宇航员的强度迅速降低的免疫系统。

“一个较弱的免疫力增加传染病的风险,限制了宇航员的能力来执行他们的要求任务空间,”说家伙Trudel博士渥太华医院、康复医生和研究员和教授的细胞和分子医学系渥太华大学。“如果感染或几种条件发展到严重的状态需要医疗保健,宇航员在太空会获得保健有限,药物或疏散。”

幸运的是宇航员,数据还显示,大多数回到起飞基因表达水平在一年之内返回地球,虽然通常更早——几周,平均。然而,返回宇航员的感染的风险仍然是高度降落后至少一个月。

作者推测,改变基因表达在空间引发的现象被称为“液体转变”,发生在微重力,血浆,血液的液体部分——从下半身转移到上半身。这包括淋巴系统,这是自身免疫系统的一个重要组成部分。血浆的体积减少了10 - 15%在头几天在空间和伴随着大规模的生理适应,并可能改变基因表达研究人员观察到。

通知长期任务的设计

奥德特博士Laneuville副教授,这项研究的资深作者,渥太华大学生物学系,总结了研究结果:“在这里,我们表明,许多基因的表达与免疫功能迅速降低当宇航员到太空,而当他们六个月后在国际空间站返回地球。”

然而,陪审团仍然是多久之前免疫完全回到它的飞行前的力量。这可能取决于年龄、性别、遗传和暴露于病原体在童年。

“下一个问题是如何运用我们的研究结果来指导设计的对策,防止免疫抑制而长时间的飞行,特别是在空间”添加Laneuville。“宇航员在太空的健康,特别是在长期任务,将受益于检测亚临床炎症和免疫功能紊乱。早期检测提供了干预的机会,目的是防止恶化严重的症状。”

参考:层云D, Trudel G, Rocheleau L, Pelchat M, Laneuville o .的转录组响应国际空间站上宇航员白细胞长任务揭示免疫调制。前面。Immunol。2023;14。doi:10.3389 / fimmu.2023.1171103

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