Kosmické lety nejsou zdravé
Lidstvo se připravuje k návratu na Měsíc, let lidí na Mars dostává reálnější obrysy a soukromé společnosti připravují vše k rozjezdu vesmírné turistiky. V souvislosti s tím vystupují do popředí zdravotní rizika spojená s pobytem ve vesmíru. Zkušenosti z letů profesionálních kosmonautů nabádají k opatrnosti. Na oběžné dráze kolem Země hrozí člověku řada problémů, řídnutím kostí počínaje a psychickými potížemi konče.
Návštěvník kosmu se musí vyrovnat nejen s mikrogravitací, nižším obsahem kyslíku ve vzduchu a zvýšenou úrovní radiace, ale také se ztrátou soukromí a izolací od blízkých.
K průkopnickým počinům ve výzkumu negativních dopadů pobytu v kosmu na lidský organismus patřila tzv. Twins Study, která se uskutečnila mezi březnem 2015 a březnem 2016. Americký astronaut Scott Kelly prožil rok na Mezinárodní vesmírné stanici, zatímco jeho jednovaječné dvojče Mark zůstalo na Zemi.
Největší soubor dat v historii Ze vzorků odebíraných bratrům během letu i po něm vyplynulo, že lidský organismus prodělává v kosmu řadu změn. Některé se po návratu na Zemi napraví, jiné přetrvávají. Z výsledků Twins Study se dalo jen obtížně vyčíst, které změny byly specifické pro bratry Kellyovy a které naopak představují trendy platné pro všechny návštěvníky kosmu.
NASA proto provedla na oběžné dráze kolem Země další experimenty. Kromě astronautů do nich zapojila i nejrůznější živočichy. V pětici předních vědeckých časopisů vydavatelství Cell Press vyšlo teď najednou třicet studií založených na těchto experimentech. Jde o největší soubor dat, jaký byl kdy z oboru kosmické biologie a medicíny zveřejněn. „Porovnávali jsme data získaná od padesáti devíti astronautů s daty od každé myši, každého potkana či jakéhokoli jiného organismu, který letěl do kosmu a byl zkoumán jak na oběžné dráze, tak i po návratu na Zemi,“říká o sérii publikací genetik Christopher Mason z Cornell University. „Hledali jsme shodné reakce na let do kosmu, proti kterým chceme v budoucnu najít ochranu.“
Studie odhalily zásadní překážky, jež se staví člověku do cesty při dlouhodobých pobytech ve vesmíru.
Překážky na cestě do kosmu První je oxidační stres vznikající v důsledku převahy volných radikálů nad antioxidanty v tkáních. Radikály pak reagují o překot s nejrůznějšími látkami a tkáně tím narušují. Další riziko představuje poškození DNA. V kosmu také klesá výkon buněčných organel mitochondrií, jež pro buňku vyrábějí energii.
Významně se v reakci na pobyt ve vesmíru mění aktivita některých genů. Rozsáhlé posuny nastávají i v druhovém zastoupení bakterií sídlících v útrobách a na povrchu těla lidí i zvířat.
Pobyt v kosmu působí na lidskou DNA podobně jako stárnutí. Studie provedená na bratrech Kellyových, i data získaná od dalších deseti astronautů odhalila, že let do kosmu mění délku telomer.
Tyto úseky DNA se nacházejí na koncích chromozomů, do nichž je rozdělena dědičná informace.
Telomery chrání a vymezují hranice chromozomů. Stárnutím se však zkracují. Přílišné zkrácení chromozomových koncovek předurčuje buňku k zániku. Naopak s nadměrným prodloužením telomer roste riziko, že buňka propadne nádorovému bujení. Astronautům se během letu telomery prodlužují a po návratu na Zemi se o to více zkrátí.
Vědci hledají možnosti, jak chránit zdraví astronautů při dlouhodobých pobytech ve vesmíru. Pomáhají jim v tom i živočichové vysílaní na oběžnou dráhu kolem Země.
Radiace a oxidativní stres nepoškozují jen telomery, ale páchají škody také uvnitř chromozomů. DNA se pod jejich náporem láme.
„Astronauti nakonec skončí s kratšími telomerami, než s jakými do kosmu odstartovali,“shrnuje závěry jedné ze studií publikovaných v časopise Cell bioložka Susan Baileyová z Colorado State University.
Vědci připisují změny v délce telomer u astronautů zvýšené úrovni radiace a z toho vyplývajícímu oxidativnímu stresu. Na ten jsou telomery zvláště citlivé. Potvrzují to i výsledky vyšetření, které provedli vědci z NASA u horolezců z expedice na Mount Everest. Nízký obsah kyslíku a zvýšená úroveň radiace na vrcholku velehory navodily spolu s enormní zátěží organismu podobné změny v délce telomer jako pobyt ve vesmíru.