Eine Studie mit 14 Astronauten legt nahe, dass während der Raumfahrt rote Blutkörperchen und Knochen abgebaut werden, der Körper sie jedoch auf der Erde mithilfe von im Knochenmark gespeichertem Fett wieder auffüllen kann. Die Studie, veröffentlicht in Naturkommunikationhat wichtige Auswirkungen auf die Gesundheit im Weltraum und auf der Erde.
„Wir fanden heraus, dass Astronauten etwa einen Monat nach ihrer Rückkehr zur Erde deutlich weniger Fett im Knochenmark hatten“, sagte der leitende Studienautor Dr. Guy Trudel, Rehabilitationsarzt und Forscher am Ottawa Hospital und Professor an der University of Ottawa. „Wir glauben, dass der Körper dieses Fett verwendet, um rote Blutkörperchen zu ersetzen und Knochen wieder aufzubauen, die während der Raumfahrt verloren gegangen sind.“
Diese Studie baut auf Dr. Trudels früheren Forschungen auf, die zeigten, dass der Körper von Astronauten während der Raumfahrt 54 % mehr rote Blutkörperchen zerstörte als normalerweise auf der Erde, was zu einer sogenannten „Weltraumanämie“ führte. Diese Forschung ist Teil von MARROW, einem in Ottawa durchgeführten Experiment, das sich mit der Gesundheit des Knochenmarks und der Blutproduktion im Weltraum befasst.
„Zum Glück ist Anämie im Weltraum kein Problem, wenn der Körper schwerelos ist, aber bei der Landung auf der Erde und möglicherweise auf anderen Planeten oder Monden mit Schwerkraft würde Anämie Energie, Ausdauer und Kraft beeinträchtigen und könnte die Missionsziele gefährden“, sagte Dr . Trudel. „Wenn wir genau herausfinden können, was diese Anämie kontrolliert, können wir möglicherweise die Prävention und Behandlung verbessern.“
Die neue Studie umfasste MRT-Scans des Knochenmarks der Astronauten zu mehreren Zeitpunkten vor und nach einer sechsmonatigen Mission auf der Internationalen Raumstation. Die Forscher stellten etwa einen Monat nach der Rückkehr zur Erde einen Rückgang des Knochenmarkfetts um 4,2 % fest. Dies normalisierte sich allmählich wieder und war eng mit einer erhöhten Produktion roter Blutkörperchen und der Wiederherstellung der Knochen verbunden.
„Da rote Blutkörperchen im Knochenmark gebildet werden und Knochenzellen das Knochenmark umgeben, ist es sinnvoll, dass der Körper das lokale Knochenmarkfett als Energiequelle nutzt, um die Produktion roter Blutkörperchen und der Knochen anzutreiben“, sagte Dr . Trudel. „Wir freuen uns darauf, dies unter verschiedenen klinischen Bedingungen auf der Erde weiter zu untersuchen.“
Die Forschung legt auch nahe, dass jüngere Astronauten möglicherweise besser in der Lage sind, die Energie aus Knochenmarksfett zu nutzen, und dass das Knochenmarksfett weiblicher Astronauten nach einem Jahr stärker zugenommen hat als erwartet.
Als Rehabilitationsmediziner sind die meisten Patienten von Dr. Trudel anämisch und haben Muskel- und Knochenmasse verloren, nachdem sie längere Zeit mit eingeschränkter Mobilität krank waren. Anämie beeinträchtigt die Fähigkeit, Sport zu treiben und Muskel- und Knochenmasse wiederherzustellen. „Ich hoffe, dass diese Forschung den Menschen helfen wird, sich von ihrer Immobilität sowohl auf der Erde als auch im Weltraum zu erholen“, sagte Dr. Trudel. „Unsere Forschung könnte auch Aufschluss über Krankheiten wie Osteoporose, metabolisches Syndrom, Alterung und Krebs geben, die mit einer Zunahme des Knochenmarkfetts verbunden sind.“
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Tammy Liu et al., Knochenmarks-Adipositasmodulation nach Langzeitraumflügen bei Astronauten, Naturkommunikation (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-40572-8