Uzay Yolculuğu Mitokondriye Zarar Veriyor

Mitokondri, hücrelerin içinde bulunur ve enerji sağlayan organellerdir. Enerji üretiminin yanı sıra hücreler arası iletişimde de büyük rol oynar. Beyin hücreleri, kalp, karaciğer ve kaslarda yer alır. Dolayısıyla güçlü mitokondriye sahip olmak, güçlü bir vücuda ve güçlü bir beyne sahip olmak demektir.

Uzun uzay yolculukları çeşitli fiziksel sorunlara neden olur. Görünüşe göre hepsinin ortak bir kaynağı var ve bu da mitokondri. Uzay uçuşlarının birçok tipik sonucu, nihayet ortak bir nedene kadar izlenebildi. Hücrelerin enerji santralleri olan mitokondriye verilen hasar, bugüne kadarki tıbbi verilerin en kapsamlı analizini ortaya koyuyor. Buna göre, uzayda kalmak neredeyse tüm doku ve organlardaki mitokondriyi değiştiriyor ve bu da bağışıklık sistemi, lipid metabolizması ve hatta saç büyümesi üzerinde derin etkilere sebep oluyor.

Apollo ve ISS (Uluslararası Uzay İstasyonu) astronotları ile yapılan çalışmaların gösterdiği gibi, artan radyasyona maruz kalma ve yerçekimi eksikliği astronotlarda kas ve kemik kaybına neden olmakla kalmıyor, aynı zamanda kardiyovasküler sisteme, genetik materyale ve hatta beyne de hasar veriyor. Buna rağmen yine de uzay ajansları, astronotları Ay’a ve Mars’a göndermek için uzun vadeli görevler planlıyor. Bu tür uzay görevlerinin sağlıkla ilgili olası sonuçlarını daha kesin olarak bilmek her şeyden daha önemli. NASA‘daki Ames Araştırma Merkezi’nden araştırma şefi Afshin Beheshti, “Farklı semptomların çokluğunu göz önüne alırsak, özellikle astronotların vücudunda tüm bu gözlemleri açıklayabilecek evrensel bir mekanizmanın çalışıp çalışmadığını bilmek önemli, “ diyor.

Bunu bulmak için birkaç disiplinler arası ekip hücre kültürlerinden, farelerden ve 59 astronottan bugüne kadar mevcut olan tüm verileri “çoklu omik” yaklaşımı kullanarak değerlendirdi. Bunu yapmak için gen aktivitesini, protein sentezini, metabolizmayı ve epigenomu, hücreden başlayarak organ seviyesine kadar analiz etti. Sonuçlar şaşırtıcıydı. Washington DC’deki Georgetown Üniversitesi’nden Evagelia Laiakis şu ifadelere yer veriyor: “Farklı dokuları ve özellikleri incelememize rağmen hepimiz aynı sonuca vardık. Uzayda olmak mitokondrinin işlevini bozuyor. “

Mitokondri, molekül ATP ile birlikte enerji kaynağıdır ve hücrelerin vazgeçilmez bileşenleridir. Dolayısıyla, hücredeki bu enerji santrallerinin artık düzgün çalışmaması çok önemli bir sorundur. Astronotlar uzayda uzun zaman geçirdiklerinde kesinlikle bu sorun ile karşı karşıya kalıyorlar. Beheshti, “Uzayda uzun zaman geçiren astronotları incelediğimizde, her seferinde mitokondrinin düzenlenmesindeki bir bozukluğun diğer her sorunun ilk adımı olduğunu gördük. Bu gerçekten şaşırtıcıydı, çünkü araştırmadan önce sürekli dolaylı hasarlara odaklandığımızdan olsa gerek, bu bağlantıyı hiç fark etmemiştik,” diyor.

Araştırmacılar, incelenen tüm doku ve organlarda, özellikle mitokondrinin gen aktivitesinin ve metabolizmasının önemli ölçüde değiştiğini buldular. Beheshti: “ISS’de bulunan farelerin dokularını karşılaştırdık ve her yerde mitokondriyal disfonksiyon gördük. Daha sonra karaciğerlerini inceledik ve mitokondrilerin, karaciğerde oluşan sorunların temelini oluşturduğunu fark ettik. Daha sonra göze baktık ve orada da aynı şeyi bulduk. Aynı sonuçların astronotlar için de geçerli olduğu çok açık,” ifadesinde bulunuyor.

Bütün bu analizler birlikte ele alındığında, uzayda kalmanın mitokondriyi büyük stres altına soktuğu anlaşıldı. Bu stresin etkisiyle, gen aktiviteleri ve hücre içi süreçleri de değişkenlik gösteriyordu. Bu da hücre işleyişinin ya kısmen azalmasına ya da kısmen artmasına yol açıyordu. Araştırmacılara göre, bu durum neredeyse tüm dokularda artan hücre stresine ve agresif oksidasyon reaksiyonlarına karşı azalmış bir savunmaya neden oluyor. Mitokondriyal stres, diğer şeylerin yanı sıra astronotların kanında ve idrarındaki bozunma ürünlerinde de görünüyor. Bu testler, artan DNA hasarı, bağışıklık sistemi ve metabolizma bozukluklarını gösterir nitelikte. T-savunma hücrelerinin üretimi azaldığından, birçok iltihaplı hastalığa sebep oluyor. Saç kökleri bile mitokondriyal değişikliklerden etkileniyor. Bu da saç büyümesinin neden uzayda çoğunlukla durduğunu açıklıyor.

Karaciğer özellikle en çok etkilenen organların başında geliyor. Karaciğer bilinen görevlerinin yanı sıra, kendi lipid metabolizmasından da sorumludur. Ayrıca kan lipidlerini düzenler. İşte astronotlarda dengesiz olanlar, tam da bunlar. Bu da kardiyovasküler hastalık riskini artırıyor. Beheshti ve ekibine göre, “Mitokondrinin arızalanması felç benzeri olayları tetikleyebilir.” Bütün bu sonuçlar birlikte ele alındığında, uzun vadeli görevlerin insan biyolojisi üzerinde sanıldığından daha olumsuz bir etkiye sahip olduğu anlaşılıyor.

Yeni bulgulara göre uzayda kalmak, bazı mitokondriyal hastalıkları tetikliyor. Bu durumdan da bütün vücut etkileniyor. Araştırmacılara göre, “Bunun kümülatif uzun vadeli sonuçları olabilir ve bu uzun uzay uçuşlarında, eğer etkili bir karşı önlem alınmazsa, hayatta kalma şansını oldukça azaltabilir.” Ek olarak, uzun uzay uçuşlarında, normal beden egzersizleri kas ve kemik kaybına karşı yardımcı oluyor. Fakat bu egzersizler, aynı zamanda analizlerin gösterdiğine göre karaciğer üzerindeki yükü de arttırıyor ve iltihaplı haberci maddelerin salınımının artmasına neden oluyor. Bilim insanlarına göre gelecekteki astronotların, mitokondriyal hastalıkları olan hastalara benzer şekilde uygun ilaç takviyelerine gereksinimi var.

Beheshti, “Çeşitli mitokondriyal hastalıklar için bu tür farmakolojik karşı önlemlerin geliştirilmesini kolaylaştırabilecek ilaçlar zaten mevcut. Bu aktif bileşenlerin ‘astronot hastalığına’ karşı ne kadar yardımcı olabileceği hücre kültürleri ve fareler üzerindeki testlerden sonra netliğe kavuşacaktır,” diyor.

Hazırlayan: İnanç Kaya | Kaynak: Scinexx