DEMET İLCE / MUHABİR
Son yıllarda, ticari uzay endüstrisinin (NewSpace) yükselişi, uzay araştırmalarına olan ilginin yenilenmesi ve Alçak Dünya Yörüngesi'nde (LEO) yaşam alanları oluşturmaya yönelik uzun vadeli planlar sayesinde bu hayal, gerçekleşmeye çok daha yaklaştı.
İlerlemeye bakıldığında, uzay araştırmalarına gitmenin çok daha uzun süre astronotlara ve devlet uzay kuruluşlarına bırakılmayacağı açık.
Ancak 'Büyük Göç' başlamadan önce yanıtlanması gereken pek çok soru var. Yani, mikro yerçekimine ve uzay radyasyonuna uzun süre maruz kalmak insan sağlığını nasıl etkileyecektir? Bunlar, kas ve kemik yoğunluğu kaybının iyi çalışılmış yönlerini ve uzayda geçirilen zamanın organ fonksiyonumuzu, kardiyovasküler ve psikolojik sağlığımızı nasıl etkileyebileceğini içerir.
Yakın zamanda yapılan bir araştırmada, uluslararası bir bilim insanı ekibi, insan sağlığının sıklıkla gözden kaçırılan bir yönünü ele aldı: mikrobiyomumuz. Kısacası uzayda geçirilen zaman, sağlığımız için hayati önem taşıyan bağırsak bakterilerimizi nasıl etkileyecek?
Ekip, Şiraz Tıp Bilimleri Üniversitesi (SUMS), Uluslararası Lübnan Üniversitesi, Beyrut Uluslararası Üniversitesi ve Glasgow Üniversitesi MVLS Koleji'ndeki İyonlaştırıcı ve İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyondan Korunma Araştırma Merkezi'nden (INIRPRC) biyomedikal araştırmacılarından oluşuyordu. Kuveyt'teki Gulf Üniversitesi Uygulamalı Matematik ve Biyoinformatik Merkezi (CAMB), Çek Bilimler Akademisi'nin (CAS) Nükleer Fizik Enstitüsü (NPI) ve Viyana'daki Technische Universität Wien Atominstitut. Bulgularını açıklayan makale yakın zamanda Frontiers of Microbiology'de yayımlandı.
Mikrobiyom, bakteriler, mantarlar, virüsler ve bunların ilgili genleri de dahil olmak üzere vücudumuzun üzerinde ve içinde yaşayan tüm mikropların koleksiyonudur. Bu mikroplar, yabancı cisimlerin ve maddelerin varlığına nasıl tepki vereceğimizi etkileyebildikleri için vücudumuzun çevredeki ortamla nasıl etkileşime girdiğinin anahtarıdır.
Özellikle bazı mikroplar yabancı cisimleri daha zararlı hale getirecek şekilde değiştirirken, diğerleri toksinlerin etkilerini azaltan bir tampon görevi görür. Çalışmalarında belirttiği gibi, astronotların mikrobiyotası, Galaktik Kozmik Işınlar (GCR) dahil olmak üzere mikro yerçekimi ve uzay radyasyonundan kaynaklanan yüksek stresle karşılaşacaktır.
Kozmik ışınlar, esas olarak protonlardan ve elektronlarından arındırılmış, ışık hızına yakın bir hıza hızlandırılmış atom çekirdeklerinden oluşan, yüksek enerjili bir radyasyon şeklidir.
Bu ışınlar hidrojen veya helyumdan daha ağır elementlerden üretildiğinde, bunların yüksek enerjili çekirdek bileşenleri HZE iyonları olarak bilinir ve özellikle tehlikelidir. Bunlar atmosferimizi veya uzay aracındaki veya Uluslararası Uzay İstasyonundaki (ISS) koruyucu kalkanı etkilediğinde, ikincil parçacık yağmurlarına neden olurlar.
Dünyanın koruyucu manyetosferi ve atmosferi bu parçacıkların çoğunun yüzeye ulaşmasını engellerken, uzaydaki astronotlar bunlara düzenli olarak maruz kalıyor.
Yazarların belirttiği gibi, önceki araştırmalar, bu maruziyetin astronotun radyasyona karşı direncini potansiyel olarak nasıl artırabileceğini, radyo adaptasyonu olarak bilinen bir süreci gösterdi. Bununla birlikte, astronotların uyum sağlama derecesinin bir astronottan diğerine değiştiğini, bazılarının derin uzay görevine başlamadan önce olumsuz biyolojik etkilerle karşılaştığını da belirttiler.
Bu nedenle astronotların HZE parçacıklarıyla karşılaşmadan önce maruz kalacağı uzay ortamının çoğunlukla protonlardan oluşması nedeniyle, uzay ortamıyla ilgili risklerin belirlenmesi için daha fazla araştırma yapılmasını öneriyorlar.
NASA'nın Çoklu Görev Modeli, bir astronotun ilk görevinin uyarlanabilir bir doz olabileceğini öne sürüyor. Ancak ekip, mevcut araştırmaların, ikinci bir uzay uçuşunun genetik anormallik olasılığını beklendiği kadar artırmayacağını öne sürdüğünü belirtiyor. Bu, vücudun doğal bir radyo-adaptif savunma mekanizmasına sahip olabileceği anlamına gelebilir.
Öneriler açısından ekip, ISS'yi, insan mikrobiyomunun uzay radyasyonuna ve mikro yerçekimine tepkisini test etmek için ideal ortam olarak övdü. Ayrıca bu alandaki araştırma eksikliğine ve radyasyonun mikrobiyomlar ve çevresel bakteriler üzerindeki uzun vadeli etkilerinin nasıl yeterince anlaşılmadığına değindiler:
"Uluslararası Uzay İstasyonu (ISS), insan mikrobiyomu ile habitatlarının mikrobiyomu arasındaki etkileşimi incelemek için benzersiz ve kontrollü bir sistemdir. ISS, hava geçirmez şekilde kapatılmış kapalı bir sistemdir, ancak birçok mikroorganizmayı barındırır... Bu bağlamda NASA bilim adamları Adaptasyonun astronotlarla ve astronotun vücudundaki bakterilere radyasyona maruz kalmayla sınırlı olmadığını veya uzay istasyonundaki bakterilerin yalnızca HZE'lerin neden olduğu yüksek düzeyde DNA hasarına değil aynı zamanda bakteriyel aktiviteyi tehdit eden diğer faktörlere karşı da direnç oluşturabileceğini düşünmedi."
Antibiyotiklere karşı artan direnç, uzun süreli görevler sırasında yaralanma ve enfeksiyon riskiyle karşı karşıya kalan astronotlar için hayati tehlike oluşturabilir. Dahası, uzay yolculuğunun ve mikro yer çekimine uzun süre maruz kalmanın bağışıklık sistemini nasıl zayıflatabileceğini, astronotların mikroplara, özellikle de radyasyona, ısıya, UV'ye ve kurumaya karşı yüksek düzeyde dirence sahip olanların ve dolayısıyla uzayda hayatta kalabileceklerine karşı doğal direncini nasıl azaltabileceğini vurguluyorlar. Özetle şöyle diyorlar:
"Astronotlar ve mikrobiyomları arasındaki zorlu uzay ortamına uyum sağlama rekabetinde, mikroorganizmalar kazanan olarak ortaya çıkabilir çünkü mikrobiyal genlerin hızlı bir şekilde edinilmesiyle insanlardan daha hızlı gelişip adapte olabilirler. Mikroorganizmaların nesil süresi çok daha kısadır, bu da onlara olanak sağlar. Her biri uzay ortamında hayatta kalmalarına yardımcı olabilecek benzersiz genetik mutasyonlara sahip çok daha fazla yavru üretmek."
Bu nedenle araştırma ekibi, görevler yapılmadan önce mikroorganizmalardaki adaptasyonun büyüklüğünü tahmin etmek için ek araştırmalara ihtiyaç olduğunu vurguluyor.
Bu, potansiyel risklerin belirlenmesi ve hafifletme stratejilerinin, yeni tedavilerin ve müdahalelerin geliştirilmesi açısından çok önemli olabilir. Ayrıca astronotların adaptif tepkilerini ölçmek için düzenli sitogenetik testlerden geçmelerini ve yalnızca düşük dozda radyasyona yüksek adaptif yanıt gösterenlerin daha yüksek dozlara maruz kalacakları görevler için seçilmesini öneriyorlar.
Ayrıca uzaydaki astronot mikrobiyomlarının incelenmesinin çeşitli zorluklar sunduğunu da kabul ediyorlar. Bunlar arasında, mikroorganizmaların büyümesini ve davranışını etkileyebilen, doğru ve güvenilir verilerin elde edilmesini zorlaştıran mikro yerçekimi ortamında deney yapmanın zorluğu da yer alıyor.
Ayrıca, geri dönüştürülmüş hava sistemlerinin bulunduğu kapalı bir ortamda patojenlerin yayılması tehlikesi de mevcuttur.
Ancak bu, mürettebatlı derin uzay araştırmalarının gerçekleştirilebilmesinden önce yapılması gereken bir araştırmadır çünkü potansiyel patojenleri tespit etme ve görevler sırasında bunların yayılmasını önleyecek stratejiler geliştirme potansiyeline sahiptir.
