Η έλλειψη βαρύτητας επηρεάζει τη δραστηριότητα πολλών γονιδίων

Η έλλειψη βαρύτητας επηρεάζει τη δραστηριότητα σχεδόν 200 γονιδίων που εμπλέκονται σε όλες σχεδόν τις βασικές ενδοκυτταρικές διεργασίες.

Η επίδραση του διαστήματος στο ανθρώπινο σώμα έχει μελετηθεί ελάχιστα, αν και έχουν σημειωθεί κάποιες επιτυχίες σε αυτόν τον τομέα. Είναι γνωστό, για παράδειγμα, ότι το 1-2% του οστικού ιστού χάνεται σε ένα μήνα, το ίδιο ποσό με αυτό που συμβαίνει στη Γη σε ένα χρόνο. Ωστόσο, οι φυσιολογικές και βιοχημικές αλλαγές που συμβαίνουν σε έναν ζωντανό οργανισμό κατά τη διάρκεια της πτήσης δεν έχουν σχεδόν ποτέ μελετηθεί λεπτομερώς. Αφενός, η δημιουργία του διαστήματος είναι πολύ ακριβή και, αφετέρου, δεν είναι όλες αυτές οι μελέτες ηθικές να διεξαχθούν σε ανθρώπους. Ως εκ τούτου, μια διεθνής ομάδα επιστημόνων, έχοντας αποφασίσει να μελετήσει την επίδραση της έλλειψης βαρύτητας στο σώμα, επέλεξε τη μύγα των φρούτων ως μοντέλο και χρησιμοποίησε ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο για να αναδημιουργήσει την έλλειψη βαρύτητας.

Η «μαγνητική αιώρηση» είναι γνωστή εδώ και πολύ καιρό: στα τέλη της δεκαετίας του 1990, ανακαλύφθηκε ότι ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο δημιουργεί έλλειψη βαρύτητας χωρίς να βλάπτει το σώμα των ζώων. Επιπλέον, τα ζώα σε ένα τέτοιο πεδίο (το οποίο είναι 350 χιλιάδες φορές ισχυρότερο από το Γήινο) συμπεριφέρονταν σαν να βρίσκονταν σε τροχιά κοντά στη Γη. Έκτοτε, αυτή η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί ως ένα φθηνό και προσιτό υποκατάστατο για πραγματικές πτήσεις. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, οι ερευνητές τοποθέτησαν αναπτυσσόμενες μύγες φρούτων σε συνθήκες μειωμένης ή αυξημένης βαρύτητας για 22 ημέρες, μετά τις οποίες ανέλυσαν πώς άλλαξε η δραστηριότητα των γονιδίων των εντόμων.

Οι πειραματιστές ανέφεραν στο περιοδικό BMC Genomics ότι κατάφεραν να καταγράψουν αλλαγές στη λειτουργία 500 γονιδίων σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας (με μόνο το 10% κοινό τόσο για τα αρσενικά όσο και για τα θηλυκά). Ωστόσο, υπάρχει μια λεπτομέρεια εδώ, καθώς το κολοσσιαίο μαγνητικό πεδίο θα πρέπει επίσης να επηρεάζει με κάποιο τρόπο τη λειτουργία των γονιδίων. Για να προσδιορίσουν πόσο παραμορφώνει την εικόνα, οι επιστήμονες τοποθέτησαν τις μύγες σε ένα πεδίο ίδιας ισχύος, αλλά χωρίς να προκαλούν έλλειψη βαρύτητας. Μετά από αυτό, αποδείχθηκε ότι η έλλειψη βαρύτητας μπορεί να κατηγορηθεί για αλλαγές στη δραστηριότητα όχι περισσότερων από 200 γονιδίων. Μεταξύ αυτών ήταν τα πιο ποικίλα: αυτά που ελέγχουν τον μεταβολισμό, αυτά που εμπλέκονται στη ρύθμιση της ανοσίας, αυτά που μεταδίδουν κυτταρικά σήματα κ.λπ. Με λίγα λόγια, οι αλλαγές επηρέασαν όλες τις βασικές κυτταρικές διεργασίες. Ταυτόχρονα, η αυξημένη βαρύτητα επηρέασε τη δραστηριότητα μόνο 44 γονιδίων.

Φυσικά, δεν μπορεί κανείς να εξαγάγει αμέσως συμπεράσματα για το πώς η έλλειψη βαρύτητας επηρεάζει ένα άτομο από αυτά τα δεδομένα. Αλλά, σύμφωνα με τους επιστήμονες, δεν μπορεί κανείς να πει ότι δεν υπάρχει ούτε αντίκτυπος. Και όσο ασήμαντος κι αν είναι, κατά τη διάρκεια του χρόνου που περνάει σε τροχιά (ή κατά τη διάρκεια μιας διαπλανητικής πτήσης) η μοριακή-γενετική επίδραση της έλλειψης βαρύτητας μπορεί να φτάσει σε πολύ αισθητές τιμές. Ας είμαστε λοιπόν προετοιμασμένοι για αυτό όταν σχεδιάζουμε διαστημικές αποστολές.