Schwerelosigkeit wird vom menschlichen Körper nur schwer toleriert. Muskeln und Knochen werden geschwächt, die Belastung der Augen nimmt zu, Bewegungen ändern sich. Die Rehabilitation der Astronauten der Internationalen Raumstation kann monatelang dauern, und die Anpassung an jeden Tag auf der Erde dauert lange. Können Medikamente diesen Prozess reduzieren?
Es stellt sich heraus, dass Schwerelosigkeit die menschliche Zellstruktur beeinflussen kann. Die Studie, die an einer speziellen Forschungsstation namens „Cytospace“ durchgeführt wurde, half dabei, die strukturellen und genetischen Veränderungen in Brustkrebszellen unter dem Einfluss verschiedener physischer Belastungen durch die Mikrogravitation zu untersuchen. Das Experiment, das in der autonomen Forschungskammer der Firma „Kayser Italia“ durchgeführt wurde, zeigte, dass Zellen unter verschiedenen Bedingungen die Form des Zellgerüsts unter dem Einfluss der Schwerelosigkeit verändern, aber wiederhergestellt werden, nachdem sie unter normalen Schwerkraftbedingungen platziert wurden.
„Mit unseren experimentellen Fähigkeiten können wir nicht beurteilen, ob diese Änderungen dauerhaft sind“, merkt Projektmanager Alessandro Palombo von der Universität Rom La Sapienza in seiner E-Mail an „Discovery News“ an. "In jedem Fall zeigen die vorläufigen Ergebnisse unseres Labors, dass MCF-7-Zellen, die in der Random Positioning Machine des Labors der Schwerelosigkeit ausgesetzt waren, ihre normale Struktur wiederhergestellt haben, nachdem sie unter normalen Schwerkraftbedingungen platziert wurden." Laut Forschern können Veränderungen in der Zellform Auswirkungen auf die Zellketten von Genen haben, und dies kann umfassendere biochemische Veränderungen auslösen - zum Beispiel Veränderungen der Zellfunktionen während der Zellteilung. Es besteht jedoch die Möglichkeit, Medikamente gegen diese Effekte zu entwickeln.
„Es ist bekannt, dass einige natürliche Inhaltsstoffe wie Melatonin als Modulator des Zellgerüsts fungieren können“, sagt Palombo. "In unseren Versuchsanordnungen haben wir uns insbesondere mit der Frage befasst, ob Melatonin den Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf das Zellskelett standhält und ob es für Astronauten zu pharmakologischen Zwecken verwendet werden kann."
Nach den Empfehlungen der Forscher nehmen Astronauten bereits Medikamente gegen Knochenschwund ein. Zusätzlich zu Vitamin D, Kalzium und einer Vielzahl von körperlichen Übungen (ungefähr zwei Stunden am Tag) wird empfohlen, Bisphosphonat einzunehmen, ein therapeutisches Mittel, das bei der Behandlung von Patienten mit Osteoporose verwendet wird.
Es ist sehr früh, mit Sicherheit zu sagen, wie wirksam Melatonin bei der pharmakologischen Anwendung sein kann. Die NASA hält es in ihrer Pressemitteilung für erforderlich, zusätzliche Studien durchzuführen, um die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf die menschlichen zellulären und genetischen Strukturen zu bewerten. Eine weitere mögliche Richtung für die Forschung ist die Spezifität der Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf das Wachstum von Krebszellen. Krebs ist eine komplexe Krankheit, und es ist noch früh zu sagen, wie sich diese Studien auf die Behandlung auswirken werden. Die NASA ist jedoch der Ansicht, dass "ein besseres Verständnis der Beziehung zwischen Zellform und Genexpression auch bei der Entwicklung von Arzneimitteln zur Behandlung verschiedener Krankheiten, einschließlich Krebs, hilfreich sein wird."
