Putovanje svemirom djeluje zabavno, ali je opasno i ima ozbiljne posljedice po ljudski organizam, poput gubitka mišićne mase i kalcija u kostima, oštećenja očiju i srca, promjena u imunološkom sustavu i genomu, pa čak i skraćenja očekivanog životnog vijeka.

Kako bi znanstvenici mogli bolje proučiti sve te biološke probleme, američki astronaut Scott Kelly proveo je od 2015. do 2016. godine 340 dana u svemiru. Tri godine kasnije stigli su prvi rezultati istraživanja i objavljeni su u časopisu Science.

U nekim promatranim aspektima Scott je imao bolje rezultate od očekivanih, u nekima lošije. No zaključak je jasan: putovanje svemirom iznimno je zahtjevno za ljudski organizam. Morat ćemo puno toga još naučiti prije no što se nastanimo na Mjesecu ili Marsu.

Scott Kelly bio je dobar odabir za ovakvo istraživanje i zato što ima brata blizanca Marka, također astronauta američke svemirske agencije NASA-e. Obojica su zdrava, u dobroj formi i dijele isti genom pa je lakše usporediti nakon što je jedan od njih proveo dulje razdoblje u drastično drukčijem okolišu.

Tijekom boravka u svemiru Scott je pratio rad svog srca putem sonograma na karotidnoj i nadlaktičnoj arteriji, redovno mjerio tlak te prikupljao uzorke krvi i urina. Iste je testove prolazio i Mark na Zemlji.

U Sojuzu kao u zapaljenoj bačvi niz slapove Niagare

Praćenje arterija polučilo je zanimljive rezultate. Scottova karotida se proširila i zgusnula nedugo poslije dolaska u orbitu i ostala je u tom stanju sve do četiri dana nakon povratka. Zabilježen je porast markera upale, naročito c-reaktivnih bjelančevina koje mogu ukazati na kardiovaskularne probleme, a koji su porasli do osam puta u odnosu na vrijednosti koje je imao na Zemlji i u normalu se nisu vratili punih 36 dana nakon povratka.

Zanimljivo, Scott je bio pod manjim stresom tijekom boravka u svemiru nego za povratka na Zemlju u ruskoj letjelici Sojuz, što je usporedio sa spuštanjem niz vodopade rijeke Niagare u zapaljenoj bačvi.

Imunitet mu je također bio promijenjen. Obilje i funkcionalnost T-stanica i drugih komponenti imunološkog sustava bili su manje-više identični kod oba brata dok se Scott nije zaputio u svemir. Nakon toga dramatične promjene su zabilježene u 50 od 62 mjerenih citokina (interferona, interleukina i drugih bjelančevina važnih za imunitet). Srećom, sve se manje-više vratilo u normalu nakon što se prizemljio. Znanstvenici te promjene ponajprije pripisuju odgovoru organizma na povećane razine stresa.

Blizanci astronauti su približno slično reagirali na cjepiva protiv gripe, što znači kako je Scottov imunološki sustav ostao zdrav usprkos negativnim rezultatima testiranja.

Dramatične promjene genoma

Boravak u svemiru ostavio je dramatičnije posljedice na Scottov genom, a promjene su se događale iznimno brzo. Čim je pristigao u orbitu, tisuće gena počele su se mijenjati. Među njima su bili oni zaduženi za održavanje i popravak DNK te za poticanje imunološkog sustava.

Zabilježene su kromosomske inverzije (promjene sekvence gena) i transpozicije (pojedini geni mijenjaju pozicije na kromosomu). Obje pojave povezane su dosad sa zračenjem u svemiru, a neke nisu nestale ili su se barem dugo zadržale poslije Scottova povratka na Zemlju. Neke od njih i do devet mjeseci.

Iako je bio izložen stresu zbog boravka u svemiru, Scottovi telomeri - dijelovi na kraju kromosoma koji ih štite od oštećenja i povezani su s očekivanim životnim vijekom - učinili su nešto neočekivano. Umjesto postupnog skraćivanja, što je redovna pojava na Zemlji, oni su se produljili u prosjeku za 14,5 posto.

Istraživači su pokušavali postići sličan učinak na Zemlji koristeći telomerazu, enzim koji održava i gradi telomere, ali s promjenjivim uspjehom. Pokušaj produljenja života stanice do besmrtnosti, naime, može kao posljedicu imati njeno nekontrolirano množenje i pretvaranje u rak.

U svemiru se to, čini se, događa bez posebnog poticaja. Znanstvenici još pokušavaju ustanoviti zašto. Nažalost, nisu imali prilike pratiti isti fenomen na Zemlji jer su se Scottovi telomeri vratili u normalu 48 sati poslije povratka.

Bakterije su dobro, hvala na pitanju

U jednom aspektu Scott se manje promijenio nego brat mu Mark. Njegov mikrobiom, populacija bakterija i drugih organizama koji žive u ljudskoj utrobi, bio je puno stabilniji od Markova, djelomično i zbog toga što su prehrana i okruženje u svemiru uglavnom manje podložni promjenama.

Ostali rezultati su pomalo dobri, pomalo loši. Koštana masa mu je narasla 50 do 60 posto u prvih šest mjeseci boravka u svemiru, da bi se izravnala tijekom ostalog razdoblja. Normalna stopa obnove kostura vratila se tek nakon što je ponovno bio izložen Zemljinoj gravitaciji.

Bolje je rješavao kognitivne testove, ali mu je pala sposobnost prepoznavanja emocija drugih ljudi. Oko dvije litre tekućine premjestilo mu se iz donje u gornju polovicu tijela, što je dovelo do pritiska na očni živac i promjena u obliku očne jabučice te rožnici.

Dosad je u svemiru boravilo 559 astronauta. Samo trojica su provela ondje dulje od godinu dana. Sva trojica su Rusi, piše Time.