Η παραμονή στο διάστημα δεν επηρεάζει μόνο τα οστά, τους μυς και το καρδιαγγειακό σύστημα. Φαίνεται ότι αλλάζει και τη λειτουργία του εντέρου, με τους επιστήμονες να εντοπίζουν έναν πιθανό μηχανισμό που μπορεί να εξηγεί γιατί η δυσκοιλιότητα είναι τόσο συχνό πρόβλημα στους αστροναύτες. Νέα μελέτη από το Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης, σε συνεργασία με τη NASA, δείχνει ότι μέσα σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα από την είσοδο στη μικροβαρύτητα αυξάνεται η ζύμωση των πρωτεϊνών από το εντερικό μικροβίωμα, ενώ οι μεταβολικές αλλαγές που συνδέονται με αυτή τη διαδικασία υποχωρούν λίγες ημέρες μετά την επιστροφή στη Γη.
Τι συμβαίνει στο έντερο στη μικροβαρύτητα
Οι ερευνητές ανέλυσαν δείγματα αίματος από 52 αστροναύτες πριν, κατά τη διάρκεια και μετά τις αποστολές τους στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Χρησιμοποίησαν μεταβολομική ανάλυση, μια μέθοδο που επιτρέπει την ταυτόχρονη ανίχνευση μεγάλου αριθμού μικρών μορίων που κυκλοφορούν στο αίμα και μπορούν να αποκαλύψουν αλλαγές στις μεταβολικές διεργασίες του οργανισμού.
Συνολικά, η διαστημική πτήση επηρέασε περίπου 40 κυκλοφορούντες μεταβολίτες. Οι αλλαγές εμφανίστηκαν ήδη λίγο μετά την εκτόξευση και υποχώρησαν μέσα σε λίγες ημέρες από την προσγείωση. Το μοτίβο των μεταβολικών μεταβολών ήταν συμβατό με αυξημένη ζύμωση πρωτεϊνών από τα βακτήρια του εντέρου, κάτι που οι ερευνητές συνδέουν πιθανώς με πιο αργή διέλευση του περιεχομένου από το πεπτικό σύστημα λόγω της μικροβαρύτητας.
Υπό φυσιολογικές συνθήκες, τα βακτήρια του εντέρου αξιοποιούν σημαντικό μέρος των διαθέσιμων υδατανθράκων και των φυτικών ινών. Όταν όμως η διαθέσιμη ποσότητα αυτών των υποστρωμάτων μειώνεται ή το περιεχόμενο του εντέρου παραμένει περισσότερο χρόνο στο πεπτικό σύστημα, μπορεί να στραφούν περισσότερο στη διάσπαση πρωτεϊνών. Η διαδικασία αυτή παράγει διαφορετικούς μεταβολίτες, ορισμένοι από τους οποίους έχουν συσχετιστεί σε προηγούμενη έρευνα με δυσμενείς επιδράσεις στην υγεία. Η συγκεκριμένη μελέτη, ωστόσο, δεν αποδεικνύει ότι οι μεταβολίτες που αυξάνονται στους αστροναύτες προκαλούν ασθένειες.
Η σχέση με τη δυσκοιλιότητα
Η μικροβαρύτητα θεωρείται πιθανό να επιβραδύνει την κίνηση της τροφής και των υπολειμμάτων μέσα στο έντερο. Όσο περισσότερο παραμένει το περιεχόμενο στο πεπτικό σύστημα, τόσο περισσότερο χρόνο έχουν τα βακτήρια για να πραγματοποιήσουν ζύμωση των διαθέσιμων πρωτεϊνών. Με αυτόν τον τρόπο, η επιβράδυνση της εντερικής διέλευσης μπορεί να δημιουργεί έναν φαύλο κύκλο που ευνοεί τόσο τη δυσκοιλιότητα όσο και τις μεταβολικές αλλαγές που εντόπισαν οι ερευνητές.
Η μελέτη δεν μέτρησε απευθείας τη δυσκοιλιότητα ως κλινικό αποτέλεσμα ούτε αποδεικνύει ότι η αυξημένη πρωτεϊνική ζύμωση είναι η μοναδική αιτία του προβλήματος. Το εύρημα όμως προσφέρει έναν πιθανό βιολογικό μηχανισμό που ταιριάζει με την παρατήρηση ότι η λειτουργία του εντέρου επηρεάζεται σημαντικά κατά την παραμονή στο διάστημα. Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης μικρότερες μεταβολικές αλλαγές που συνδέονταν με την κατανάλωση καφεΐνης, ψαριών και ορισμένων λιπαρών, όμως αυτές επηρέασαν λιγότερο από το ένα τρίτο των μεταβολιτών που παρουσίασαν μεταβολές κατά τη διαστημική πτήση. Δεν εντοπίστηκαν σημαντικές διαφορές ανάμεσα στα δύο φύλα ως προς τη συνολική μεταβολική απόκριση.
Η υγεία του πεπτικού συστήματος αποτελεί εδώ και δεκαετίες κρίσιμο ζήτημα στις διαστημικές αποστολές. Η NASA έχει ασχοληθεί ήδη από τα πρώτα χρόνια των επανδρωμένων πτήσεων με τον κίνδυνο τροφιμογενών ασθενειών, καθώς ένα περιστατικό τροφικής δηλητηρίασης στο διάστημα θα μπορούσε να θέσει σε κίνδυνο ολόκληρο το πλήρωμα. Η ανάγκη αυτή συνέβαλε στην ανάπτυξη και εφαρμογή του συστήματος HACCP για τον έλεγχο της ασφάλειας των τροφίμων.
Γιατί ενδιαφέρει τις μελλοντικές αποστολές
Το εύρημα αποκτά ιδιαίτερη σημασία καθώς οι διαστημικές αποστολές αναμένεται να γίνονται όλο και μεγαλύτερες. Μια αποστολή στον Άρη θα απαιτήσει πολύ μεγαλύτερη παραμονή μακριά από τη Γη σε σχέση με τις σημερινές αποστολές στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, γεγονός που καθιστά την καλή λειτουργία του πεπτικού συστήματος σημαντικό παράγοντα για την υγεία και την απόδοση των πληρωμάτων. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι μελλοντικές παρεμβάσεις θα μπορούσαν να εξετάσουν την αύξηση των φυτικών ινών, τη χρήση πρεβιοτικών ή άλλες προσεγγίσεις που ενισχύουν την κινητικότητα του εντέρου. Η ίδια η μελέτη προτείνει ότι η αύξηση των υδατανθράκων που ζυμώνονται πιο αργά από το εντερικό μικροβίωμα θα μπορούσε να περιορίσει την υπερβολική ζύμωση πρωτεϊνών και να συμβάλει στη διατήρηση καλύτερου εντερικού περιβάλλοντος κατά τη διάρκεια μακροχρόνιων αποστολών. Πρόκειται όμως για πιθανές στρατηγικές που χρειάζονται περαιτέρω έλεγχο και όχι για αποδεδειγμένες διατροφικές παρεμβάσεις.
Η έρευνα μπορεί να έχει ενδιαφέρον και για ανθρώπους στη Γη. Οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι παρόμοια επιβράδυνση της εντερικής κινητικότητας παρατηρείται σε ανθρώπους που παραμένουν για μεγάλα χρονικά διαστήματα κλινήρεις, οι οποίοι επίσης εμφανίζουν συχνά δυσκοιλιότητα. Επομένως, η μελέτη του τι συμβαίνει στο έντερο στη μικροβαρύτητα μπορεί να προσφέρει στοιχεία για το πώς η μειωμένη κινητικότητα επηρεάζει το μικροβίωμα και τον μεταβολισμό και σε άλλες συνθήκες.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications.
