Pouhé tři dny ve vesmíru stačí ke změně lidské DNA. Které změny jsou nezvratné?

Létat do vesmíru už není výsada několika vládních astronautů. Mise Inspiration4, která v září 2021 vynesla do vesmíru čtyři civilisty, představuje zásadní milník. Nejenže šlo o první ryze civilní posádku, ale zároveň poskytla výzkumníkům jedinečná biologická data. Tato mise ukázala, že i krátký let může zásadně ovlivnit lidské tělo – a někdy i nezvratně.

Data od posádky Inspiration4 odhalila, že už po pouhých třech dnech ve vesmíru dochází ke změnám v genetickém materiálu. Stejně jako u dřívější slavné studie dvojčat (Scott a Mark Kellyovi), se i zde prodloužily telomery – koncové části chromozomů, které chrání DNA. Tento efekt je zřejmě důsledkem vystavení kosmickému záření, a paradoxně může krátkodobě působit protektivně.

Jenže telomery se po návratu opět zkracují – a co víc, některé další genetické změny přetrvávají měsíce po přistání. Zásah do exprese genů tak může být delší než samotný pobyt v kosmu.

Dalším překvapivým zjištěním bylo, jak rychle se mění mikrobiální ekosystém lidského těla. Mikroorganismy na kůži astronautů se během několika dnů začaly podobat nejen mezi sebou navzájem, ale i prostředí samotné vesmírné lodi. Naopak střevní mikrobiom zůstal relativně stabilní.

To naznačuje, že lidský mikrobiom reaguje na vesmírné podmínky rychle, ale ne vždy předvídatelně. Tento výzkum je zásadní například pro prevenci infekcí a pochopení imunitní odolnosti během delších misí.

Posádka byla podrobena testům na paměť, pozornost, rozhodování nebo rozpoznávání emocí. Již během prvních hodin mise se objevily poklesy kognitivních funkcí, pravděpodobně v důsledku stresu a aklimatizace na mikrogravitaci. Tyto výkyvy se ale během letu stabilizovaly a po návratu do normální gravitace zmizely.

Zajímavé je, že členové posádky po návratu vykazovali vyšší míru pozitivity – podle výzkumníků to ale mohlo být prosté ulehčení, že misi přežili ve zdraví.

Jedním z klíčových aspektů databáze SOMA, do níž byla mise Inspiration4 zařazena, je analýza pohlavních rozdílů. Výsledky ukázaly, že ženské tělo reaguje v některých ohledech jinak než mužské – zejména pokud jde o estrogenové geny a buňky imunitního systému (B buňky).

Ženy během letu vykazovaly vyšší míru změn genů spojených s hormonálními a imunitními funkcemi, které mají vliv například na náchylnost k autoimunitním nemocem. Navíc některé změny u žen odeznívaly rychleji než u mužů, což naznačuje, že ženské tělo může být v určitých ohledech odolnější vůči krátkodobému stresu z vesmíru.

Zvláštní pozornost vědci věnují vlivu vesmíru na reprodukční systém. Výzkumy na myších naznačují, že kosmické prostředí je pro reprodukci nepříznivé – a v kombinaci s výpadky cirkadiánních rytmů a vystavení radiaci může ovlivnit i plodnost žen.

Právě proto je v plánu budoucí mise SpaceX, kde bude testováno přenosné ultrazvukové zařízení zaměřené na zobrazení vaječníků a dělohy. Cílem je lépe porozumět, co se děje s reprodukčními orgány ve stavu beztíže.

S rostoucím počtem komerčních misí se výzkum lidské biologie ve vesmíru přestává týkat jen několika vybraných astronautů. Mění se v obecnou otázku zdraví lidí mimo planetu Zemi. Ať už jde o několikadenní let nebo delší pobyt na Měsíci, tělo každého z nás – muže i ženy – může reagovat jinak.

Databáze SOMA se rychle rozrůstá o nové mise, včetně Axiom-2, Polaris Dawn nebo chystané Axiom-3. Její cílem je umožnit vědcům nejen porozumět vlivu vesmíru na biologii, ale i hledat způsoby, jak změny zmírnit nebo zvrátit – například pomocí cílené medikace na základě genetického profilu.

Vědecká komunita tak teprve začíná rozplétat, jak hluboko může vesmír zasáhnout do struktury lidského života. A i když se zdá, že změny po návratu odezní, některé z nich v těle zůstávají – a my zatím jen tušíme, co to znamená.

Vesmír není sterilní vakuum pro hrdiny v kombinézách. Je to nehostinné a biologicky náročné prostředí, které zasahuje do DNA, imunity i mozku. I krátká cesta do kosmu mění lidské tělo – a ne vše lze vzít zpět. Pokud chce lidstvo jednou kolonizovat Mars, musí nejdřív pochopit samo sebe.

Zdroj: NationalGeographic.cz (odkaz)