Τι συμβαίνει στο σώμα ύστερα από έναν χρόνο στο Διάστημα

Τι αλλαγές υφίσταται το ανθρώπινο σώμα ύστερα από έναν χρόνο στο Διάστημα; Τις πληρέστερες μέχρι σήμερα απαντήσεις έδωσαν δέκα διαφορετικές ερευνητικές ομάδες οι οποίες δημοσίευσαν στην επιθεώρηση «Science» την πολυαναμενόμενη «Twins Study» που βασίστηκε στην ανάλυση των διάσημων διδύμων αστροναυτών της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) Σκοτ (δεξιά στη φωτογραφία) και Μαρκ Κέλι. Οι ταυτόσημοι δίδυμοι – εκ των οποίων ο Σκοτ παρέμεινε επί 340 ημέρες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ΙSS) ενώ ο Μαρκ έμεινε κατά το ίδιο διάστημα στη Γη – χάρισαν σε γιατρούς και πολλούς άλλους επιστήμονες μια μοναδική ευκαιρία να μελετήσουν τις βιολογικές επιπτώσεις του Διαστήματος στο ανθρώπινο σώμα. Και αυτό διότι ως ομοζυγώτες διαθέτουν το ίδιο DNA.

Τι προέκυψε λοιπόν από αυτή τη συγκριτική μελέτη; Σε πρώτη ανάγνωση πως όταν ο Σκοτ επέστρεψε στη Γη ήταν ένας ελαφρώς διαφορετικός άνθρωπος σε σύγκριση με τον αδελφό του. Ωστόσο το βασικό συμπέρασμα ήταν ότι οι αλλαγές που υφίσταται το ανθρώπινο σώμα όταν βρίσκεται για αρκετό καιρό στο Διάστημα δεν φαίνεται να είναι πολύ σοβαρές ή μόνιμες – για την ακρίβεια, μοιάζουν με εκείνες που προκαλούνται από άλλες στρεσογόνες καταστάσεις.

Για να δούμε όμως τις επιμέρους διαστημικές επιδράσεις: ένα από τα πιο ενδιαφέροντα ευρήματα αφορούσε το μήκος των τελομερών του Σκοτ. Τα τελομερή βρίσκονται στις άκρες των χρωμοσωμάτων και προστατεύουν το γενετικό υλικό μας από βλάβες κατά τη διαίρεση των κυττάρων (θα μπορούσαμε να τα παρομοιάσουμε με τα πλαστικά καλύμματα που φέρουν στις άκρες τους τα κορδόνια των παπουτσιών). Οσο γερνάμε τα τελομερή κονταίνουν – ωστόσο οι επιστήμονες παρατήρησαν πως τα τελομερή του Σκοτ μάκρυναν στο Διάστημα. Βέβαια μέσα σε λίγες ημέρες από την επιστροφή του στη Γη τα τελομερή του «συρρικνώθηκαν» σημαντικά έως ότου τελικά έλαβαν ένα μέσο μήκος μέσα σε έξι μήνες. Κατά το ίδιο διάστημα τα τελομερή του Μαρκ παρέμειναν ίδια. Αυτή η επιμήκυνση των τελομερών στο Διάστημα εξέπληξε τους επιστήμονες καθώς περίμεναν ότι το ανθρώπινο σώμα μακριά από τη Γη θα γερνούσε ταχύτερα.

Ακρως ενδιαφέρον ήταν και το εύρημα σχετικά με τη γονιδιακή έκφραση στους δύο αδελφούς. Παρότι το Διάστημα φάνηκε να προκαλεί αρκετές αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση, σε ποσοστό μεγαλύτερο του 90% τα γονίδια του Σκοτ άρχισαν να λειτουργούν κανονικά μετά την επιστροφή του στη Γη. Είναι όμως άξιο περαιτέρω μελέτης ότι περίπου 7% των αλλαγών διατηρήθηκαν για περισσότερο από έξι μήνες μετά την επιστροφή του. Παρατηρήθηκε επίσης πρόκληση κάποιων βλαβών στο DNA, τις οποίες η NASA απέδωσε στην έκθεση στην κοσμική ακτινοβολία.

Οι γνωστικές ικανότητες του Σκοτ δεν υπέστησαν μεγάλες αλλαγές στο Διάστημα. Εμφάνισαν όμως μια πτώση αμέσως μετά την επιστροφή του στη Γη, η οποία διατηρήθηκε επί έξι μήνες. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι αυτό ήταν το αποτέλεσμα της νέας προσαρμογής του οργανισμού του (συνταξιούχου πλέον όπως και ο αδελφός του) αστροναύτη στις συνθήκες βαρύτητας της Γης.

Μεταξύ άλλων ο Σκοτ εμφάνισε επίσης κατά την παραμονή του στο Διάστημα αύξηση του πάχους της καρωτίδας, απώλεια σωματικού βάρους, αλλαγές του μικροβιώματος του εντέρου του, αλλαγές στο ανοσοποιητικό σύστημά του. Ηταν πάντως εντυπωσιακό ότι το ανοσοποιητικό του σύστημα λειτούργησε μια χαρά όταν έλαβε αντιγριπικό εμβόλιο στον ISS. Ηταν η πρώτη φορά που αστροναύτης υποβλήθηκε σε εμβόλιο στο Διάστημα.

Η μελέτη των διδύμων Κέλι είναι το πρώτο ουσιαστικό βήμα ώστε να εξαχθούν βάσιμα συμπεράσματα σχετικά με το κατά πόσο τα μακρινά διαστημικά ταξίδια ενέχουν κινδύνους για την υγεία των ανθρώπων – ιδίως αν ληφθεί υπόψη ότι ένα ταξίδι στον Αρη θα επιβαρύνει τους αστροναύτες με πενταπλάσια ακτινοβολία σε σχέση με την παραμονή στον ISS.

Ηλεκτρικό ρεύμα από τη… χιονόπτωση

Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Λος Αντζελες δημιούργησαν την πρώτη στον κόσμο συσκευή που παράγει ηλεκτρισμό από τη… χιονόπτωση. Η συσκευή που αποτελεί «τέκνο» τρισδιάστατου εκτυπωτή είναι φθηνή, μικρή, λεπτή και εύκαμπτη σαν φύλλο πλαστικού. Μπορεί να παράγει 0,2 mW (μιλιβάτ) ηλεκτρικού ρεύματος ανά τετραγωνικό μέτρο. Το χιόνι είναι θετικά φορτισμένο και απελευθερώνει ηλεκτρόνια. Η σιλικόνη της συσκευής, από την άλλη, είναι αρνητικά φορτισμένη. Οταν το χιόνι έρχεται σε επαφή με την επιφάνεια της σιλικόνης, δημιουργείται ηλεκτρισμός. Με δεδομένο ότι περίπου το 30% της επιφάνειας της Γης καλύπτεται με χιόνι τον χειμώνα, μια εποχή κατά την οποία τα ηλιακά πάνελ συχνά δεν λειτουργούν αποτελεσματικά, η νέα συσκευή θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε αυτά, ώστε να βελτιώσει την απόδοσή τους κατά τους χειμερινούς μήνες.