Uzay ortamının insan vücudu üzerindeki olumsuz etkileri konusunda yapılan yeni bir bilimsel çalışma, uzayda geçirilen sürenin hücre düzeyinde yaşlanma sürecini önemli ölçüde hızlandırabileceğini göstermektedir. Alçak Dünya yörüngesine gönderilen insan dokularıyla ilgili araştırma sonuçlarına göre, uzay ortamında hücre üretimi azalmakta, DNA'da hasar meydana gelmekte ve kromozomların koruyucu uçları olan telomerlerde yaşlanma belirtileri artmaktadır. Bu bulgular, uzun süreli uzay görevlerine katılacak astronotların sağlığı açısından kritik önem taşımaktadır.
Uzay ortamının hücreler üzerindeki etkileri
California Üniversitesi San Diego Tıp Fakültesi'nden hekim Catriona Jamieson, uzay ortamını insan vücudu için nihai bir stres testi olarak tanımlamaktadır. Araştırmacı, mikro yerçekimi ve kozmik galaktik radyasyon gibi uzay stres faktörlerinin kan kök hücrelerinin moleküler düzeyde yaşlanmasını hızlandırabileceğini vurgulamaktadır. Bu keşif, sadece astronotların uzun süreli görevlerde nasıl korunacağı konusunda bilgi vermekle kalmamakta, aynı zamanda Dünya'da insan yaşlanması ve kanser gibi hastalıkların anlaşılmasına da katkı sağlamaktadır. Ticari uzay yolculuğu ve alçak Dünya yörüngesinde araştırma faaliyetlerinin artması döneminde bu tür temel bilgiler son derece değerli hale gelmektedir.
UC San Diego'dan biyokimyacı Jessica Pham liderliğindeki araştırmacı ekibi, mikro yerçekimi koşullarında insan hematopoietik kök ve progenitör hücrelerini (HSPC'ler) yetiştirmek ve izlemek amacıyla özel bir biyoreaktör sistemi geliştirmiştir. Kan üretimi ve bakımında önemli rol oynayan bu hücreler, uzay yolculuğunun moleküler düzeydeki yaşlanma etkilerinin daha derinlemesine anlaşılmasını sağlayabilir. Deneysel platformlar SpaceX'in Uluslararası Uzay İstasyonu ikmal görevlerine yerleştirilmiş ve alçak Dünya yörüngesinde 32 ile 45 gün arasında zaman geçirmiştir.
Araştırmanın ortaya koyduğu bulgular
Mikro yerçekimi ortamında yapılan gözlemler, kan oluşturan kök hücrelerin enflamatuar protein üretim oranında belirgin bir artış gösterdiğini ortaya koymaktadır. Bu durum, hücrelerin toparlanmak için daha az zamanla daha yüksek bir iş yüküyle karşı karşıya kalmasına neden olmaktadır. Sonuç olarak, genellikle yaşlanma ile ilişkilendirilen çeşitli belirtilerde artış gözlenmiştir. Hücreler zamanla sağlıklı yeni hücreler üretme kapasitesini kaybetmiş ve aşınma belirtileri göstermiştir. Özellikle dikkate değer olan bulgu, kromozomlarımızın uçlarındaki koruyucu kapaklar olan telomerlerin kısalmasıdır. Her hücre bölünmesiyle zamanla kısalan telomerler, belirli bir noktada bölünemeyen duruma gelmektedir ve kısa telomerler yaşlanma ile güçlü bir şekilde ilişkilidir.
Araştırmanın en ilginç sonuçlarından biri, bazı hücrelerin o kadar yoğun strese maruz kaldığı ki, normalde hücrelerimizde uyuşuk halde bulunan ve stabiliteyi korumak için bastırılan sözde çöp DNA'nın aktivasyonunu baskılayan proteinleri ifade edemez hale gelmesidir. Bu durum, genomun bu bölümlerinin uyanmaya başlaması anlamına gelmekte ve bağışıklık fonksiyonunda bozulmaya yol açabilmektedir. Bu bulgular, uzay ortamının hücre düzeyinde ne kadar derin etkiler yaratabileceğini göstermektedir.
Ancak araştırmanın sonuçları tamamen olumsuz değildir. Bilim insanları, hücreler Dünya'ya geri döndükten ve genç, sağlıklı kemik iliği substratlarına yerleştirilmesinin ardından, meydana gelen hasarın bir kısmının tersine döndüğünü tespit etmiştir. Bu bulgu, uzay yolculuğuyla ilgili hasarın onarılabilir olduğunu göstermekte ve bu yöndeki daha fazla araştırma çabasının gelecekte astronot iyileşmesine yardımcı olabileceğini işaret etmektedir. Aynı zamanda, Dünya'da yaşlanma hakkında yeni içgörüler sunabilir.
Araştırmacılar, hızlandırılmış kök hücre yaşlanmasının bu kısa süreli uzay yolculuğu modellerinin, karasal insan yaşlanması ve yaşa bağlı hastalıklara ilişkin değerli içgörüler sağlayabileceğini belirtmektedir. Bu çalışmalar, genişleyen uzay ekonomisinde uzaya özgü değişiklikleri hafifletmek için terapötik stratejilere rehberlik sağlayabilir. Ayrıca yaşlanma ve kanser gibi yaşa bağlı hastalıkların uzay-hızlandırılmış modellerine de ışık tutabilir. Sonuç olarak, bu araştırma hem uzay görevlerinin güvenliği hem de Dünya'daki tıbbi uygulamalar açısından önemli bir adım teşkil etmektedir.
