Een nieuwe studie, gefinancierd door NASA, heeft aangetoond dat ruimtevaart de veroudering van bloedvormende stamcellen in het menselijk lichaam versnelt, wat mogelijk aanleiding geeft tot bezorgdheid over de gezondheidseffecten op lange termijn van langdurige ruimtemissies. Het onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Cell Stem Cell, volgde menselijke hematopoëtische stamcellen en voorlopercellen die aan boord waren van vier SpaceX -bevoorradingsmissies naar het internationale ruimtestation ISS en vergeleek deze met identieke monsters die op aarde werden bewaard.
De experimenten werden uitgevoerd met cellen die van meerdere menselijke donoren waren verzameld. Deze cellen, die verantwoordelijk zijn voor de productie van alle soorten bloed en immuuncellen in het beenmerg, werden naar het ISS gevlogen tijdens missies die in december 2021, juli 2022, november 2022 en maart 2023 werden gelanceerd. De monsters bleven 30 tot 45 dagen in de ruimte voordat ze werden teruggebracht voor analyse. Onderzoekers ontdekten dat aan de ruimte blootgestelde stamcellen een meetbare afname vertoonden in hun regeneratievermogen. De cellen werden overactief tijdens de vluchtperiode en verloren hun vermogen om terug te keren naar een rusttoestand die essentieel is voor onderhoud en herstel op lange termijn.
Deze overactivering putte de regeneratieve reserves van de cellen uit, waardoor hun functie afnam. De analyse toonde ook verhoogde niveaus van DNA-schade, telomeerverkorting aan de uiteinden van chromosomen en tekenen van cellulaire stress en ontsteking. Naast functionele achteruitgang vertoonden de cellen verhoogde mitochondriale activiteit en activeerden ze de expressie van normaal gesproken inactieve delen van het genoom, ook wel het “donkere genoom” genoemd. Deze veranderingen, aldus wetenschappers , zijn kenmerkend voor veroudering en werden niet waargenomen in de controlemonsters die op aarde werden bewaard.
Wetenschappers identificeren verouderingsmarkers in bloedvormende cellen
Uit de studie bleek dat de respons varieerde tussen individuele donoren, wat wijst op mogelijke verschillen in biologische veerkracht tijdens ruimtevluchten. De hoofdonderzoeker van de studie, Dr. Catriona Jamieson, directeur van het Sanford Stem Cell Institute aan de University of California San Diego School of Medicine, zei dat de bevindingen nieuwe inzichten bieden in hoe de ruimteomstandigheden het menselijk lichaam op cellulair niveau beïnvloeden. Ze benadrukte dat de waargenomen verschillen tussen donorcellen wijzen op een zekere mate van individuele variatie in hoe stamcellen reageren op omgevingsstressoren zoals microzwaartekracht en ruimtestraling.
Het onderzoek omvatte het gebruik van door kunstmatige intelligentie aangestuurde nanobioreactorsystemen waarmee wetenschappers cellulaire veranderingen in realtime konden volgen terwijl ze zich in een baan om de aarde bevonden. De stamcellen werden ondergebracht in compacte, autonome units aan boord van het ruimtestation, waardoor continue monitoring van hun groei, genexpressie en metabolische activiteit mogelijk was. Deze systemen leverden een niveau van biologische detaillering op dat voorheen niet mogelijk was in experimenten met microzwaartekracht.
Menselijke cellen verliezen regeneratieve functie in microzwaartekracht
In tegenstelling tot de aarde, waar de atmosfeer en het magnetische veld aanzienlijke bescherming bieden tegen kosmische straling, worden astronauten in een lage baan om de aarde blootgesteld aan hogere niveaus van ioniserende straling. In combinatie met microzwaartekracht stelt deze omgeving unieke uitdagingen aan de menselijke fysiologie. Eerdere studies hebben ruimtevaart in verband gebracht met verlies van botdichtheid, spieratrofie, cardiovasculaire belasting en veranderingen in het immuunsysteem. De huidige bevindingen voegen veroudering en disfunctie van stamcellen toe aan die lijst.
De studie maakte deel uit van NASA’s voortdurende inspanningen om te begrijpen hoe ruimtevaart de menselijke biologie beïnvloedt ter voorbereiding op langere missies buiten een lage baan om de aarde. Hoewel de studie geen conclusies trok over gezondheidsrisico’s op de lange termijn, leverde het wel empirische gegevens op over cellulaire reacties onder ruimtevaartomstandigheden. Verder onderzoek wordt voortgezet, waaronder aanvullende experimenten die in augustus 2025 werden gelanceerd aan boord van een bevoorradingsmissie van SpaceX . De resultaten dragen bij aan een groeiende hoeveelheid wetenschappelijke literatuur die onderzoekt hoe de ruimteomgeving het menselijk lichaam op fundamenteel niveau beïnvloedt. – Door Content Syndication Services .