Η ζωή στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό μπορεί να μοιάζει μακρινή, όμως η μελέτη του τρόπου με τον οποίο οι αστροναύτες βιώνουν επιταχυνόμενη γήρανση ίσως βοηθήσει και στη Γη, απέναντι σε αντίστοιχες επιπτώσεις που συνδέονται με τον καθιστικό τρόπο ζωής, τη διαταραχή του κιρκάδιου ρυθμού και την κοινωνική απομόνωση, γράφει ο αρθρογράφος Graham Lawton.
Ο αστροναύτης της NASA Scott Kelly πέρασε 340 ημέρες στο διάστημα σε μία αποστολή. NASA
Ο αστροναύτης της NASA Scott Kelly πέρασε 340 ημέρες στο διάστημα σε μία αποστολή.
Ένα από τα πιο γνωστά νοητικά πειράματα στη φυσική είναι το παράδοξο των διδύμων, που προτάθηκε για πρώτη φορά από τον Albert Einstein στο άρθρο του του 1905 για την ειδική σχετικότητα και αργότερα αναπτύχθηκε από τον φυσικό Paul Langevin. Η ιδέα είναι η εξής: ένας αστροναύτης φεύγει από τη Γη και ταξιδεύει για μερικούς μήνες στο διάστημα με ταχύτητα σχεδόν ίση με εκείνη του φωτός. Έχει έναν δίδυμο αδελφό που μένει στη Γη. Όταν ο αστροναύτης επιστρέφει, διαπιστώνει ότι ο αδελφός του έχει γεράσει δεκαετίες, ενώ ο ίδιος παραμένει νέος. Δεν ισχυρίζομαι ότι καταλαβαίνω γιατί συμβαίνει αυτό, αλλά έχει να κάνει με τη σχετική ροή του χρόνου που βιώνει κάποιος που κινείται πολύ γρήγορα σε σχέση με κάποιον στη Γη. Ή κάτι τέτοιο. Δεν έχει και τόση σημασία: αυτό είναι ένα άρθρο για τη γήρανση.
Η μετακίνηση με τέτοιες ταχύτητες είναι αδύνατη, επομένως το παράδοξο των διδύμων θα παραμείνει προς το παρόν νοητικό πείραμα. Κάτι αρκετά παρόμοιο όμως συμβαίνει στην πραγματικότητα, μόνο που σε αυτή την περίπτωση γερνά πιο γρήγορα ο ταξιδιώτης του διαστήματος. Ένας δίδυμος που περνά έξι μήνες στο διάστημα μπορεί, με ορισμένες μετρήσεις, να γερνά 40 φορές γρηγορότερα από τον αδελφό του που μένει στη Γη.
Οι σύντομες εκρήξεις επιταχυνόμενης γήρανσης οδηγούν σε πλήρη αναθεώρηση του τρόπου με τον οποίο μεγαλώνουμε.
Η συντριπτική πλειονότητα από εμάς δεν θα χρειαστεί ποτέ να ανησυχήσει γι’ αυτό. Όμως οι παράγοντες που οδηγούν σε επιταχυνόμενη γήρανση σε τροχιά γίνονται όλο και πιο συχνοί και στη Γη. Το καλό νέο είναι ότι οι προσπάθειες για την προστασία των αστροναυτών από αυτούς τους παράγοντες μπορεί να ωφελήσουν όλους μας.
Μέχρι σήμερα, ανάλογα με το πού τραβά κανείς το όριο, περίπου 781 άνθρωποι έχουν βρεθεί στο διάστημα. Κάποιοι έμειναν εκεί μόνο για ώρες ή ημέρες, όμως περίπου οι μισοί έζησαν σε διαστημικό σταθμό για μήνες. Ένα ταξίδι στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) — που το έχουν πραγματοποιήσει σχεδόν 300 αστροναύτες — συνήθως σημαίνει παραμονή έξι μηνών ή και περισσότερο στο διάστημα.
Η NASA ανησυχεί εδώ και χρόνια ότι η παρατεταμένη παραμονή στο διάστημα μπορεί να βλάψει την υγεία των αστροναυτών και, έχοντας κατά νου ότι μακρινές αποστολές προς τον Άρη και πέρα από αυτόν βρίσκονται ήδη στα σχέδια, έχει κάνει εκτεταμένη έρευνα για τις επιπτώσεις και για το πώς μπορούν να περιοριστούν.
Ένα από τα πρώτα και πιο γνωστά παραδείγματα ήταν η μελέτη των δίδυμων της NASA. Το 1996, η υπηρεσία ενέταξε στο σώμα των αστροναυτών τους πανομοιότυπους δίδυμους αδελφούς Scott και Mark Kelly. Και οι δύο πέταξαν σε αποστολές του διαστημικού λεωφορείου και ο Scott πέρασε χρόνο στον ISS. Ο Mark αποσύρθηκε το 2011, όμως ο Scott συνέχισε, και όταν επιλέχθηκε για παραμονή ενός έτους στον ISS, που θα γινόταν το 2015, οι επιστήμονες της NASA είδαν μια ευκαιρία. Γιατί να μην κάνουν μια μελέτη διδύμων, μια κλασική μορφή πειράματος που χρησιμοποιεί δίδυμους για να ξεχωρίσει τη σχετική σημασία των περιβαλλοντικών και γενετικών επιδράσεων στην υγεία; Ιδανικά, θα χρειάζονταν εκατοντάδες ζεύγη διδύμων, όμως αυτό δεν ήταν εφικτό σε αυτή την περίπτωση, και ένα δείγμα δύο ατόμων είναι πιο χρήσιμο από το τίποτα. Έτσι, οι ερευνητές πήραν δείγματα αίματος, ούρων και κοπράνων και από τους δύο αδελφούς πριν, κατά τη διάρκεια και μετά την αποστολή, και εντόπισαν σαφείς διαφορές.
Μία από αυτές αφορούσε δείκτες φλεγμονής. Μετά από έναν χρόνο στο διάστημα, ο Scott είχε αυξημένα επίπεδα αρκετών φλεγμονωδών μορίων και μειωμένα επίπεδα αντιφλεγμονωδών. Παρουσίαζε επίσης ενδείξεις μιτοχονδριακής δυσλειτουργίας.
Και τα δύο βρίσκονται στη λίστα με τα 12 «χαρακτηριστικά της γήρανσης», κάτι που δείχνει ότι μία από τις επιπτώσεις της ζωής σε συνθήκες χαμηλής βαρύτητας είναι η επιταχυνόμενη γήρανση. Η μεταγενέστερη έρευνα σε άλλους αστροναύτες έδειξε ότι οι παρατεταμένες παραμονές στο διάστημα ενεργοποιούν τουλάχιστον άλλα τέσσερα από αυτά τα χαρακτηριστικά. Μαζί με τη χρόνια φλεγμονή και τη μιτοχονδριακή δυσλειτουργία, οι αστροναύτες συνήθως εμφανίζουν επίσης γονιδιωματική αστάθεια, μετατόπιση προς ένα ανθυγιεινό μικροβίωμα του εντέρου, διαταραχές στο ενδοκρινικό σύστημα και μειωμένη αίσθηση των θρεπτικών συστατικών.
Εμφανίζουν επίσης φυσιολογικά σημάδια επιταχυνόμενης γήρανσης, μερικές φορές σε σοκαριστικό βαθμό. Σε αυτά περιλαμβάνονται η απότομη μείωση της καρδιαγγειακής υγείας, η απώλεια μυϊκού ιστού και οστικής μάζας, γνωστικές διαταραχές και δυσλειτουργία του ανοσοποιητικού. Οι επιπτώσεις στο καρδιαγγειακό σύστημα είναι βαθιές: με βάση έναν δείκτη καρδιαγγειακής υγείας, τη σκληρότητα της καρωτιδικής αρτηρίας, οι αστροναύτες μπορούν να γερνούν 20 χρόνια μέσα σε έξι μήνες.
Πώς εξηγείται αυτό; Σύμφωνα με τον Daniel Winer από το Buck Institute for Research on Aging στην Καλιφόρνια, υπάρχουν τέσσερα χαρακτηριστικά της ζωής στο διάστημα που επιταχύνουν τη διαδικασία της γήρανσης. Το πρώτο είναι η έλλειψη βαρύτητας, που μειώνει την επιβάρυνση στους μυς και στα οστά, με αποτέλεσμα να ατροφούν. Το δεύτερο είναι ο δραματικά συμπιεσμένος κύκλος σκοταδιού και φωτός: οι ένοικοι του ISS βλέπουν 16 ανατολές και 16 δύσεις κάθε 24 ώρες, προκαλώντας μεγάλη αναστάτωση στους κιρκάδιους ρυθμούς τους. Ο τρίτος παράγοντας είναι η έκθεση σε υψηλές δόσεις ιονίζουσας ακτινοβολίας από τις γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες, που αντιστοιχεί σε 480 ακτινογραφίες θώρακος μέσα σε έξι μήνες. Ο τελευταίος παράγοντας είναι η κοινωνική απομόνωση. Όλα αυτά είναι γνωστό ότι συμβάλλουν αιτιολογικά στη διαδικασία της γήρανσης.
Οι αρνητικές επιπτώσεις της ζωής στο διάστημα μοιάζουν με εκείνες παραγόντων πίεσης στη Γη.
«Και λοιπόν;», μπορεί να σκεφτεί κανείς. Οι άνθρωποι στη Γη δεν πρόκειται ποτέ να βιώσουν αυτούς τους παράγοντες. Στην πραγματικότητα όμως, τους βιώνουμε σε κάποιο βαθμό. Σύμφωνα με τον Winer, οι συνθήκες στη Γη αντιγράφουν ως ένα σημείο εκείνες του διαστήματος. Δεν ζούμε σε συνθήκες μικροβαρύτητας, όμως ο καθιστικός τρόπος ζωής έχει παρόμοια επίδραση στους μυς και στα οστά. Η διαταραχή του κιρκάδιου ρυθμού και η κοινωνική απομόνωση είναι συχνές, ενώ εκατομμύρια άνθρωποι εκτίθενται σε υψηλά επίπεδα ιονίζουσας ακτινοβολίας από το φυσικά παραγόμενο ραδόνιο.
Οι μηχανισμοί της γήρανσης παραμένουν σε μεγάλο βαθμό ασαφείς, όμως το θετικό είναι ότι η έρευνα σε αστροναύτες μακράς παραμονής μπορεί να βοηθήσει να τους κατανοήσουμε καλύτερα. Οι αστροναύτες, σύμφωνα με τον Winer, αποτελούν εξαιρετικό μοντέλο οργανισμού για τη μελέτη της διαδικασίας της γήρανσης. «Οι εκθέσεις της διαστημικής πτήσης μπορούν να θεωρηθούν ως οξείες, ενισχυμένες εκδοχές των χρόνιων, χαμηλότερης έντασης παραγόντων πίεσης που οδηγούν σε σημαντικό μέρος της έκπτωσης που σχετίζεται με την ηλικία στους πληθυσμούς της Γης», έγραψαν ο ίδιος και οι συνεργάτες του σε πρόσφατη ανασκόπηση.
Η έρευνα στους αστροναύτες ίσως βοηθήσει ακόμη και στην επίτευξη του δυσπρόσιτου στόχου της γεροντολογίας: παρεμβάσεις κατά της γήρανσης. Η NASA, όπως είναι φυσικό, θέλει να προστατεύσει το προσωπικό της και έχει συνεργαστεί με την ομάδα του Winer για να εντοπίσει μόρια που μπορούν να αντισταθμίσουν τις επιπτώσεις της διαστημικής πτήσης που επιταχύνουν τη γήρανση. Τα τελευταία 70 χρόνια, το διαστημικό πρόγραμμα έχει δώσει πολλαπλές ιατρικές εφαρμογές, μεταξύ των οποίων κοχλιακά εμφυτεύματα και τεχνητά άκρα. Μια πηγή νεότητας θα ήταν μια πολύ καλοδεχούμενη προσθήκη σε αυτή τη λίστα. Στον άπειρο χώρο και ακόμη παραπέρα!
Η συγκλονιστική ανακάλυψη ότι το μικροβίωμα του εντέρου μας οδηγεί τη γήρανση
Λάβετε κάθε εβδομάδα μια δόση ανακαλύψεων στο inbox σας. Θα σας κρατάμε επίσης ενήμερους για εκδηλώσεις του New Scientist και ειδικές προσφορές.
Το παρόν κείμενο δημιουργήθηκε με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης.
