Astronauten in het ISS zijn vatbaarder voor ziektes. Wetenschappers weten nu waarom: de genexpressie in hun witte bloedcellen verandert.

In de ruimte wil je niet ziek worden. Je longen eruit hoesten of zelfs overgeven in zero gravity is bepaald geen pretje. Daarom gaan astronauten vaak de dagen voor de lancering in quarantaine. Zo nemen ze hopelijk geen ziekteverwekkers mee. Toch komt het opvallend vaak voor dat de ruimtereizigers een verkoudheid, jeukende huiduitslag of een blaasontsteking ontwikkelen.

Bovendien blijkt uit onderzoek dat ISS-bezoekers levende deeltjes uitscheiden van onder meer het Epstein-Barr-virus (veroorzaker van de ziekte van Pfeiffer), het varicella-zostervirus (waterpokken en gordelroos) en het herpes-simplexvirus (bekend van de koortslip). Het lijkt er dus sterk op dat een ruimtereis je immuunsysteem verzwakt. Maar hoe? Onderzoekers van de University of Ottawa denken het nu te weten. Ze beschrijven hun resultaten in het vakblad Frontiers in Immunology.

Lees ook:

• Deze misselijkmakende machine gaat astronauten trainen
• Sla moet botverlies in astronauten tegengaan
• ‘Astronauten verliezen veel rode bloedcellen’

Genexpressie verandert

Aan het onderzoek deden elf mannelijke en drie vrouwelijke astronauten mee die tussen 2015 en 2019 het ISS bezochten voor minstens vier en een halve maand. Bij hen werd bloed afgenomen vlak voor de lancering (eenmaal), tijdens de missie (viermaal) en bij terugkomst (vijfmaal in de loop der maanden).

Hoofdonderzoeker Odette Laneuville en collega’s analyseerden vervolgens de bloedmonsters. Ze keken daarbij vooral naar het DNA van de witte bloedcellen (leukocyten). Van maar liefst 15.410 genen in het DNA van deze leukocyten veranderden de activiteit (genexpressie genoemd) tussen lancering en ruimtereis. In een groot cluster (bestaande uit 247 genen) ging de genexpressie bij aankomst in het ISS omlaag, maar steeg weer tot het normale niveau bij terugkomst op aarde. In een kleinere cluster was dat juist andersom; deze 29 genen werden juist ‘fanatieker’ in het luchtledige van de ruimte.

Herverdeling in microzwaartekracht

Bij nadere bestudering ontdekte het team dat die eerste cluster vooral immuniteitsgenen bevat. Die genen zijn nodig voor een goede bestrijding van bacteriën en virussen. Door de teruggeschakelde activiteit wordt de afweer zwakker en worden de astronauten dus gevoeliger voor ziektes. De genen in de tweede cluster zijn betrokken bij celstructuur en functies. Daarvan weten de onderzoekers nog niet precies wat het effect is van de verhoogde activiteit in de ruimte.

Maar waardoor gaat die genexpressie van die afweergenen dan omlaag? Laneuville en collega’s hebben het vermoeden dat het te maken heeft met de omstandigheden in het ruimtestation. Door de microzwaartekracht die daar heerst, ontstaat een herverdeling van het bloedplasma en lymfevloeistof in het lichaam. Het plasmavolume gaat daarbij wel 10 tot 15 procent omlaag.

Op de een of andere manier triggeren deze lichamelijke veranderingen een achteruitgang in het tot uiting komen van de immuniteitsgenen. Meer onderzoek is volgens het team nodig om dit verder uit te vogelen. Mogelijk kunnen wetenschappers dan ook medicijnen ontwikkelen die deze afweerdemping bij astronauten tegengaat. Zodat zij daadwerkelijk fit en gezond hun werk kunnen doen in de ruimte.

Bronnen: Frontiers in Immunology, Frontiers persbericht

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!