شبیه‌سازی چگونگی واکنش سلول‌های ایمنی به پرواز فضایی

به گزارش گروه دانش و فناوری، زندگی در فضا فیزیولوژی انسان را به طرق مختلف از جمله کشش ستون فقرات، کاهش تراکم استخوان و گسترش حفره مغز تغییر می‌دهد.

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که پرواز فضایی ممکن است بر سیستم ایمنی فضانوردان نیز تأثیر منفی بگذارد.

گروهی از پژوهشگران مؤسسه کارولینسکا در سوئد از طریق یک مجموعه آزمایش مبتنی بر شبیه‌سازی، تغییرات سلول‌های T را تحت تأثیر شرایط ریزگرانش ارزیابی کردند.

سلول‌های T گلبول‌های سفید خونی به نام لنفوسیت‌ها هستند که نقش مهمی در مقاومت در برابر حملات میکروب‌ها و محافظت از بدن ما در برابر عفونت‌ها ایفا می‌کنند.

با این حال، در غیاب گرانش، عملکرد سلول‌های T می‌تواند به شدت کاهش یابد و آنها را در مبارزه با عفونت کمتر کارآمد کند.

طبق این مطالعه جدید، مقدار کمتر سلول‌های T ممکن است حتی پس از بازگشت فضانوردان از ماموریت‌های فضایی نیز به قوت خود باقی بماند. این تغییر از فضا به زمین ممکن است فضانوردان را در برابر عفونت‌های متعدد در زمین مستعدتر کند و همچنین منجر به فعال شدن مجدد ویروس‌های نهفته در بدن آنها شود.

مطالعه مبتنی بر شبیه‌سازی

پژوهشگران برای درک بهتر تغییرات در سلول‌های T از غوطه‌وری خشک(DI) که پرکاربردترین مدل زمینی است برای تقلید شرایط ریزگرانش استفاده کردند.

روش غوطه‌وری خشک به شکل دقیق، اکثر تغییرات فیزیولوژیکی را که در سیستم‌های بدن در طول قرار گرفتن در معرض شرایط ریزگرانش رخ می‌دهد، به تصویر می‌کشد.

این روش مستلزم استفاده از یک بستر آبی مخصوص است که بدن را فریب می‌دهد تا فکر کند در حالت بی وزنی قرار دارد.

پژوهشگران سلول‌های T را در نمونه‌های خون هشت فرد سالم که در معرض ریزگرانش شبیه‌سازی شده قرار داشتند به مدت سه هفته بررسی کردند.

آزمایش خون به طور منظم قبل از شروع کارآزمایی، ۷، ۱۴ و ۲۱ روز بعد و ۷ روز پس از پایان آزمایش انجام شد.

تحقیقات نشان داد که سلول‌های T به شدت بیان ژن خود را تغییر داده و به نظر می‌رسد در برنامه ژنتیکی خود نابالغ‌تر می‌شوند. ضمن این که بیشترین تاثیر پس از ۱۴ روز بی‌وزنی مشاهده شد.

کارلوس گالاردو یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: سلول‌های T شروع به شبیه شدن به سلول‌های ساده‌تر کردند، یعنی سلول‌هایی که هنوز با هیچ مهاجمی مواجه نشده‌اند. این می‌تواند به این معنی باشد که فعال شدن آنها بیشتر طول می‌کشد و بنابراین در مبارزه با سلول‌های تومور و عفونت‌ها کمتر موثر می‌شوند.

وی افزود: نتایج ما می‌تواند راه را برای درمان‌های جدیدی هموار کند که این تغییرات را در برنامه ژنتیکی سلول‌های ایمنی معکوس می‌کند.

پس از ۲۱ روز، بیان ژن سلول‌های T به حدی با بی‌وزنی سازگار شده بود که عملاً به حالت عادی بازگشته بود، اگرچه بررسی ۷ روز پس از اتمام آزمایش نشان داد که برخی از تغییرات دوباره به حالت قبل بازگشته‌اند.

این گروه پژوهشی اکنون قصد دارد در مرحله بعد، از سکوی موشکی مرکز فضایی Esrange در سوئد استفاده کند تا چگونگی رفتار و عملکرد سلول‌های T در شرایط بی‌وزنی را بررسی کند.

فضا یک محیط خصمانه است

سفرهای انسانی به ماه و مریخ مراحل بعدی اکتشافات فضایی خواهند بود. با این حال، انسان‌ها به دلیل محیط خصمانه فضا با نگرانی‌های متعددی در رابطه با سلامتی خود مواجه هستند، چرا که فضا محیطی است که بدن انسان برای رشد در آن تکامل نیافته است.

لیزا وستربرگ رهبر این مطالعه و پژوهشگر ارشد در دپارتمان میکروبیولوژی، تومور و زیست‌شناسی سلولی کارولینسکا می‌گوید: اگر قرار است فضانوردان بتوانند ماموریت‌های فضایی ایمنی را انجام دهند، باید بدانیم که سیستم ایمنی آنها در فضا چگونه تحت تأثیر قرار می‌گیرد و سعی کنیم راه‌هایی برای مقابله با تغییرات مضر در آن پیدا کنیم.

وی افزود: ما اکنون توانسته‌ایم بررسی کنیم که چه اتفاقی برای سلول‌های T که جزء کلیدی سیستم ایمنی بدن در مواجهه با شرایط بی‌وزنی هستند، می‌افتد.

بسیاری از تحقیقات مرتبط با زیست‌شناسی بدن انسان در سال‌های اخیر بر فضانوردان مستقر در ایستگاه فضایی بین‌المللی تکیه کرده‌اند. یک مطالعه جدید نیز تغییرات مغز استخوان ناشی از پرواز فضایی را از نزدیک مورد مطالعه قرار داد.

نتایج این مطالعه نشان داد که ماندن در ایستگاه فضایی بین المللی می‌تواند گلبول‌های قرمز و تراکم استخوان‌ها را کاهش دهد. همچنین گفته شد که پس از بازگشت به زمین، استخوان‌ها و گلبول‌های قرمز را می‌توان با استفاده از چربی ذخیره ‌شده در مغز استخوان بازسازی کرد.

نتایج این مطالعه جدید در مجله Science Advances گزارش شده است.

انتهای پیام