Če človek preživi skoraj leto dni na robu vesolja, v breztežnosti tesne vesoljske postaje s pogledom na lebdečo, 360 kilometrov oddaljeno Zemljo, ga to ne zaznamuje le psihično, ampak tudi telesno. Kakšne spremembe se zgodijo v človekovem telesu, kako vplivajo na njegovo počutje, zdravje in življenjsko dobo?

Na ta vprašanja poskuša odgovoriti edinstvena raziskava »Nasinih dvojčkov«, astronavtov Scotta Kellyja, ki se ponaša z ameriškim rekordom v dolžini bivanja v vesolju, in njegovega enojajčnega dvojčka Marka, prav tako astronavta, ki pa je ta čas – 340 dni v letih 2015 in 2016 – preživel »prizemljen«, na trdnih tleh in v okolju, ki se ne razlikuje od okolja večine prebivalcev zahodne poloble.

Prvi izsledki študije so bili znani že pred dvema letoma, nekaj tednov po vrnitvi Scotta Kellyja z mednarodne vesoljske postaje, najnovejše ugotovitve, ki zadevajo očitno trajne spremembe v človekovem telesu zaradi dolgotrajnega bivanja v vesolju, pa so predstavljene v članku, objavljenem v petkovi številki znanstvene revije Science. Po prvih komentarjih znanstvenikov članek namesto odgovorov načenja še več novih vprašanj, na katera bo treba odgovoriti, preden se bo na odpravo v globoko vesolje odpravila peščica izmed množice kandidatov.
 

Scott Kelly med vadbo na mednarodni vesoljski postaji

Opotekanje po pristanku

S katerimi trajnimi spremembami se bodo morali sprijazniti bodoči udeleženci dolgotrajnih odprav v vesolje? Preden jih naštejemo, poglejmo, v čem se je Scott Kelly, ki si z bratom Markom deli enak genom, preden se je prvi za skoraj eno leto odpravil na mednarodno vesoljsko postajo, pa sta bila v zelo podobni fizični in psihični kondiciji in tudi zelo podobnega zdravja, razlikoval od brata, ko se je znova znašel na trdnih tleh.

Tokrat ne bomo podrobneje opisovali sprememb, ki jih tako dolgo bivanje v breztežnosti omejenega prostora vesoljske postaje visoko nad Zemljo vtisne v človekovo psiho. Takšna izkušnja je edinstvena in je ni mogoče simulirati na Zemlji, zato je njen vpliv težko proučevati na »primerjalnem vzorcu«. Gotovo človeka utrdi ali pa omaje v nekaterih prepričanjih, s katerimi je krenil na pot. Scotta je pogled na Zemljo z roba vesolja spremenil v okoljevarstvenika. V svojih javljanjih je večkrat omenil, da bo po vrnitvi bolj cenil naravo in okolje, s katerim smo obdarjeni na Zemlji.

A vrnitev, čeprav težko pričakovana, za njegovo telo ni bila lahka. Zaradi oslabljenih mišic in šibkih kosti na Zemljo ni mogel zakorakati pokončno. Pri testih, ki jih je opravil takoj po prihodu, je imel največ težav z nadzorom drže, stabilnosti in urnostjo uporabe desne roke. Težave torej, ki bi jih po tolikšnem času v breztežnosti pričakovali pri vsakomur. Zakaj jim je Nasa namenila takšno raziskovalno pozornost? Pri načrtih, da bi že v slabih dveh desetletjih poslali prvo človeško posadko na Mars, je pomembno vprašanje, ali bodo ti prvi potniki sposobni opravljati naloge.



Testi, ki so jih po pristanku izvedli pri Scottu Kellyju in njegovem ruskem kolegu Mihailu Kornijenku, so pokazali, da utegnejo imeti obiskovalci Marsa kar veliko težav pri prvih, a neizogibnih opravilih. Takoj po pristanku na našem najbližjem planetu bi jim lahko povzročala preglavice tudi tako preprosta opravila, kot so plezanje po lestvi, izogibanje oviram na tleh in uporaba računalnika.
 

Spremembe večje od pričakovanih

Pred dvema letoma, po koncu Kellyjeve vesoljske misije, je objava prvih rezultatov primerjave med dvojčkoma vzbudila veliko zanimanja. Biološki vzorci, ki so jih odvzeli bratoma pred Scottovim potovanjem na vesoljsko postajo, med njegovim bivanjem tam ter po vrnitvi, so razkrili, da se je med bivanjem na robu vesolja bolj spremenil, kot je zaznal sam in kot so pričakovali raziskovalci.



Da se mu bo spremenil mikrobiom, sestava bakterij v prebavilih, je bilo pričakovano, prav tako, da se bo po vrnitvi na Zemljo v prebavnem traktu kmalu znova znašla običajna mešanica bakterij. Ta je namreč odvisna od prehrane in načina življenja. Pričakovana sta bila tudi oslabitev mišic in razredčenje kostne gostote, proti katerima se je sicer bojeval in ju omejeval z vsakodnevno telesno vadbo. Nepričakovane pa so bile nekatere druge spremembe, med katerimi se jih je nekaj, kot navaja članek v reviji Science, že vrnilo v prvotno stanje, nekaj pa bo očitno ostalo trajnih.
 

Presenetljiv odziv telomer

Med prvimi so zlasti spremembe kromosomov. Raziskava je namreč pokazala, da so se Scottove telomere, to so končni deli kromosomov, med bivanjem v vesolju podaljšale. Dolžina telomer je povezana z dolgostjo življenja. Ker se telomere s staranjem telesa krajšajo, je njihovo podaljšanje pri Scottu Kellyju znanstvenike presenetilo. Bi to pomenilo, da se je med bivanjem v vesolju pomladil? Drugi telesni znaki tega niso potrjevali. Nasprotno, zaradi pretežnega zadrževanja tekočin v zgornjem delu telesa, ki je posledica breztežnosti, je Scott zaradi večjega pritiska v glavi dobil poškodbe na očeh in vid se mu je poslabšal. Danes nosi očala, medtem ko jih njegov brat ne potrebuje.

Ne, ni se pomladil in čas mu ni počasneje tekel, pač pa je bilo podaljšanje telomer po domnevah raziskovalcev posledica drugačne prehrane in drugačne telesne vadbe med bivanjem v vesoljski postaji. To domnevo zdaj potrjuje dejstvo, da so se njegove telomere po vrnitvi na Zemljo znova skrajšale. Žal pa ne na dolžino pred odhodom v vesolje, ampak so bile nekaj mesecev po končani odpravi celo krajše kot pred njo.



Videti je torej, da se je Scott po vrnitvi z enoletnega bivanja v vesolju postaral nekoliko hitreje od njegovega brata, zaradi česar je zdaj pri njem večje tveganje za srčno-žilna obolenja. Raziskovalci to pripisujejo tudi stresu, povezanemu s poletom v vesolje in predvsem z vrnitvijo na Zemljo. Scott sam je vznemirljivo potovanje na krovu ruskega plovila sojuz označil kot spust v sodu z vrha Niagarskih slapov. Raven CRP, označevalcev vnetja, se mu je med poletom nazaj na Zemljo zvišala celo za osemkrat in ostala tako povišana kar 36 dni.
 

Obstaja vesoljski gen?

Na rezultate o spremembah v telesu Scotta Kellyja po vrnitvi s skoraj enoletnega bivanja v vesolju in po skoraj dveh letih bivanja na Zemlji so s posebnim zanimanjem čakali raziskovalci genoma. V raziskavah, osredotočenih na sekvence genoma pri obeh bratih, so že med Scottovim bivanjem v vesolju odkrili več sto genskih mutacij. Takrat so nekateri znanstveniki celo omenjali možnost, da se je, ko je bil v vesolju, v njem morda aktiviral poseben »vesoljski gen«.

Kaj poroča o tem najnovejši članek? Po besedah raziskovalcev Christopherja Masona z medicinskega centra Weill Cornell in Susan Bailey, radiologinje s koloradske državne univerze, je bil vpliv bivanja v vesolju na genom večji od pričakovanega in predvsem zelo hiter. Spremembe so se začele dogajati takoj – v glavnem je šlo za kromosomske inverzije, ki so vplivale na način vzdrževanja DNK in popravljanja škode ter aktiviranje imunskega sistema. O teh spremembah je znano, da so povezane s sevanjem v vesolju. Veliko se jih je po vrnitvi na Zemljo vrnilo v prvotno stanje, a ne vse ali pa vsaj ne kmalu. Nekatere, in to niso bile spremembe genov, ampak spremembe v njihovem vklapljanju in izklapljanju, so vztrajale še devet mesecev po vrnitvi iz vesolja.



Rezultati maratonske raziskave so pomembni za načrtovalce dolgotrajnejših vesoljskih odprav s človeško posadko, vsekakor pa niso dokončni v oceni, kako daljše bivanje v vesolju vpliva na človeka. Raziskava je bila opravljena na samo enem paru enojajčnih dvojčkov. Tudi sicer je ljudi, ki so izkusili bivanje v vesolju, razmeroma malo. Doslej jih je bilo 559, med njimi so le trije, vsi ruski kozmonavti, tam preživeli več kot leto. Skoraj enoletno bivanje Scotta Kellyja v vesolju je le ameriški rekord. Odkar je prvi človek poletel v vesolje, smo bili priča številnim tehničnim izboljšavam in le z njimi bo morda mogoče preprečiti nekatere tvegane vplive vesolja na človekovo telo.