Po prawie dwunastu miesiącach spędzonych na orbicie amerykański astronauta zmagał się z nieoczekiwanymi objawami i zmianami biologicznymi, które rodzą nowe pytania dotyczące adaptacji fizjologicznej poza Ziemią.
Rankiem, w którym Scott Kelly powrócił z kosmosu, nic nie było znajome: po 340 dniach spędzonych na orbicie, dłużej niż jakikolwiek amerykański astronauta przed nim, jego własne ciało wydawało się opierać grawitacji, odczuwając nowe bóle, a skóra paliła przy najmniejszym dotknięciu. Jednak najbardziej niezwykłe odkrycia czekały w wynikach badań medycznych: wszystko wskazywało na to, że wbrew logice podczas pobytu w kosmosie odmłodniał.
Zaledwie kilka dni po wylądowaniu Scott Kelly wyznał dziennikarzom, że nie czuje swojego ciała tak jak wcześniej. „Łatwiej mi przystosować się do kosmosu niż do Ziemi” – powiedział podczas pierwszej konferencji po powrocie, według Associated Press.
Objawy fizyczne były oczywiste: ból mięśni i stawów, uczucie ciągłego pieczenia skóry i ekstremalna wrażliwość na dotyk, wynikające z miesięcy spędzonych bez znaczącego kontaktu fizycznego, ponieważ w mikrograwitacji ubrania unoszą się wokół ciała.
52-letni astronauta opowiedział, że nawet codzienne czynności, takie jak chodzenie lub siedzenie, były dla niego niewygodne. „Czuję niemal pieczenie wszędzie, gdzie siadam, stoję lub chodzę” – wyjaśnił agencji AP, pokazując czarne eleganckie buty, które założył tylko na tę okazję, preferując na co dzień grube buty do biegania, które przynosiły mu nieco ulgi. Proces readaptacji nie był tylko fizyczny. Kelly przewidywał, że „szok kulturowy” związany z powrotem do życia na Ziemi, z jej nieskończonymi możliwościami i bodźcami, nadejdzie wkrótce po surowej rutynie na Marsie.
Misja Scotta Kelly’ego, która trwała od 2015 do 2016 roku, była rekordowa dla Amerykanina: 340 dni z rzędu w kosmosie, pobijając poprzedni rekord wynoszący 215 dni. Wraz z rosyjskim kosmonautą Michaiłem Kornienko Kelly podwoił zwyczajowy czas pobytu na ISS, aby zbadać wpływ mikrograwitacji i promieniowania na organizm ludzki w ramach przygotowań do przyszłych misji długoterminowych, takich jak lot na Marsa.
Wyjątkowość tego eksperymentu polegała na udziale jego brata bliźniaka, Marka Kelly’ego, który pozostał na Ziemi. Obaj, emerytowani astronauci NASA, zostali poddani rygorystycznym kontrolom medycznym przed, w trakcie i po misji. Porównanie to pozwoliło naukowcom wyodrębnić wpływ środowiska kosmicznego na organizm, dzięki identycznej kontroli genetycznej.Może Państwa zainteresować: CEO OpenAI ostrzegł banki przed „nadchodzącym kryzysem oszustw” spowodowanym klonowaniem głosów za pomocą sztucznej inteligencji
Jak podała BBC, ponad 80 ekspertów z 12 uniwersytetów utworzyło 10 zespołów roboczych w celu analizy zebranych danych, które obejmowały próbki biologiczne, testy poznawcze i oceny immunologiczne.
„Badanie bliźniaków”: metodologia i główne wyniki
Opublikowane w czasopiśmie „Science” badanie NASA „Badanie bliźniaków” stało się największym badaniem wpływu długotrwałych lotów kosmicznych na organizm ludzki. Naukowcy przeanalizowali wszystko, od fizjologii i odporności po DNA obu braci, w celu znalezienia zmian, które można przypisać życiu w orbicie.
Niektóre wyniki były oczekiwane: utrata gęstości kości, zmiany w mikroflorze jelitowej, wzrost markerów stanu zapalnego i zmiany w strukturze oka. Jednak badanie ujawniło również przemiany genetyczne, które zaskoczyły społeczność naukową.
Jednym z najbardziej zaskakujących odkryć było zachowanie telomerów, czyli „czapeczek” na końcach chromosomów, które chronią materiał genetyczny podczas podziału komórek. Zazwyczaj telomery ulegają skróceniu wraz z wiekiem i pod wpływem stresu, co wiąże się z większym ryzykiem chorób sercowo-naczyniowych i nowotworów. W przypadku Scotta Kelly’ego telomery w białych krwinkach wydłużyły się podczas pobytu w kosmosie, co kierowniczka zespołu ds. biomarkerów, Susan M. Bailey z Colorado State University, określiła jako „naprawdę zaskakujące”, jak podaje BBC.
Bailey ostrzegła, że wydłużenia te nie powinny być interpretowane jako „źródło młodości” ani jako oznaka długowieczności, ponieważ po powrocie na Ziemię telomery Kelly’ego szybko się skróciły, stając się nawet krótsze niż przed misją, co może oznaczać przyspieszony proces starzenia się.
Zmiany genetyczne, odwracalność i odporność organizmu ludzkiego
Oprócz telomerów, badanie wykryło zmiany w ekspresji genów Scotta Kelly’ego, zwłaszcza w genach związanych z produkcją energii i układem odpornościowym. Ponad 90% tych zmian powróciło do normy sześć miesięcy po powrocie, ale niewielki odsetek genów związanych z odpornością i naprawą DNA nie powrócił do poprzedniego poziomu, jak poinformowała NASA.
Naukowcy przyznają, że nie są jeszcze w stanie z całą pewnością zidentyfikować przyczyny tych zmian, biorąc pod uwagę złożoność czynników występujących w przestrzeni kosmicznej: mikrograwitację, zmienioną dietę, stres związany z izolacją i ekspozycję na promieniowanie kosmiczne. „Wciąż musimy zrozumieć wiele kwestii dotyczących reakcji organizmu w przestrzeni kosmicznej” – stwierdziła Jennifer Fogarty, naukowiec z Programu Badań nad Człowiekiem w Centrum Kosmicznym im. Johnsona NASA, w wypowiedzi dla BBC.
Pomimo zaobserwowanych zmian układ odpornościowy Kelly’ego funkcjonował prawidłowo, nawet po podaniu szczepionki przeciw grypie na orbicie. „Biorąc pod uwagę, że większość zmiennych biologicznych i zdrowotnych pozostała stabilna lub powróciła do poziomu wyjściowego, dane te sugerują, że zdrowie ludzkie może zostać w większości zachowane podczas tego okresu (jednego roku) lotu kosmicznego” – stwierdził Uniwersytet Teksański, uczestnik badania.
Mike Snyder, biolog z Uniwersytetu Stanforda i współautor badania, podkreślił podczas konferencji prasowej, że „uspokajająca jest świadomość, że po powrocie do domu wszystko będzie w dużej mierze takie samo jak przed”.