Ruimtevaart is ruw voor het menselijk lichaam. En als wetenschappers astronauten naar Mars en verder hopen te sturen, moeten ze veel meer weten over de effecten van het leven met weinig of geen zwaartekracht. Dus een groep wetenschappers wendde zich tot een niet-zo-menselijke soort voor aanwijzingen: platwormen.
Zoals Brooks Hays van UPI meldt, stuurden onderzoekers een groep onverschrokken platwormen naar het internationale ruimtestation ISS om te zien hoe het hen zou vergaan en de rare resultaten bieden nieuwe inzichten in de menselijke gezondheid. Ze beschrijven de geweldige reis in een studie gepubliceerd in het tijdschrift Regeneration .
"Veel van wat in het verleden is gedaan, was gericht op de gezondheid van astronauten, en daar kun je veel van leren, maar we zijn vooral gericht op processen op cellulair en moleculair niveau die van invloed kunnen zijn op regeneratieve processen op aarde", zegt Kris Kimel, president en oprichter van Kentucky Space, die voor het experiment samenwerkte met Tufts University.
Planaire platwormen staan bekend om hun verbazingwekkende vermogen om zichzelf te regenereren nadat ze zijn gesneden. Dus stuurden onderzoekers in 2015 een aantal wormen, sommige hele en andere geamputeerd, naar het ruimtestation op het SpaceX Dragon-ruimtevaartuig. De wormen leefden vijf weken op het station in reageerbuizen gevuld met half water en half lucht. Ondertussen, op aarde, namen de onderzoekers andere sets wormen, verzegelden ze in dezelfde opstelling en bewaarden ze in totale duisternis.
Toen de wormen naar de aarde terugkeerden, werden ze onderworpen aan een spervuur van tests samen met de controlegroep. En er waren enkele grote verschillen. Aanvankelijk bij hun terugkeer werden de ruimtevarende wormen opgerold en verlamd, in tegenstelling tot hun tegenhangers. Maar binnen twee uur rolden ze uit. Onderzoekers volgden ook hun bewegingen in gedeeltelijk verlichte gebieden. De wormen die net uit de ruimte waren teruggekeerd, brachten aanzienlijk minder tijd in het donker door in vergelijking met de controlegroep en vertoonden een veranderde metabolische toestand.
Maar het werd nog vreemder naarmate de tijd verstreek. Niet alleen verdeelden sommige van de gehele ruimtewormen spontaan in twee, maar een van de geamputeerde groeide twee koppen terug - en toen het werd verdeeld, deden zijn nakomelingen dat ook. In een persbericht zeggen de onderzoekers dat het de eerste keer is dat iemand in het team dergelijk gedrag heeft waargenomen in meer dan 18 jaar werken met vergelijkbare wormen.
"Het zien van een tweekoppige platworm was behoorlijk opmerkelijk, " vertelt Michael Levin, een bioloog aan de universiteit van Tufts die de krant co-auteur was, aan Smithsonian.com. En toen het team de nieuwe hoofden afsneed, groeiden ze terug. "Deze veranderingen lijken permanent, of op zijn minst langdurig", zegt Levin.
Er zijn echter enkele beperkingen aan het onderzoek. Onderzoekers geven toe dat het moeilijk was om de controlegroep op dezelfde temperatuur te houden als de wormen die naar de ruimte werden gebracht, en merken op dat de amputaties op aarde werden uitgevoerd terwijl het ideaal zou zijn geweest om de wormen in de ruimte te snijden. En het is bijna onmogelijk om erachter te komen welke fysieke krachten in de ruimte - in tegenstelling tot factoren die tijdens de vlucht en opslag werden geïntroduceerd - het verschil maakten in de wormen. In de toekomst, zegt Levin, willen ze dat astronauten de amputaties op het ISS uitvoeren, zodat de geamputeerde wormen minder tijd op transport doorbrengen. En ze hopen op een dag de mogelijkheid te hebben om hun broodbroodformaat experiment in realtime te observeren om de wormen te volgen terwijl ze zich in de ruimte delen en reproduceren.
Toch is de studie een intrigerend onderzoek naar hoe ruimte mensen kan beïnvloeden. Natuurlijk, wormen zijn geen mensen, maar de veranderingen die ze hebben ondergaan suggereren dat naar de ruimte gaan behoorlijk dramatische effecten kan hebben. Dat volgt met andere studies zoals een recente die schade toonde aan het sperma van de muis in de ruimte.
De studie heeft ook implicaties voor medicijnen op aarde, zegt Levin. Meer dan de helft van de planaire genen lijkt op die van mensen, maar dat is nog maar het begin. Door te bestuderen hoe cellen werken wanneer ze ontsnappen aan de invloed van zwaartekracht en het magnetisch veld van de aarde, zegt hij, kunnen wetenschappers meer te weten komen over hoe die factoren de beslissingen van cellen beïnvloeden om zich te delen, in verschillende organen te differentiëren en zelfs te stoppen met groeien.
"Experimenten in de ruimte zijn zo belangrijk", zegt Levin. "Ze stellen ons in staat om te kijken naar de rollen van fysieke krachten, niet alleen genetica."
Dat klopt: op een dag helpen wormen niet alleen mensen om langs de potentiële gevaren van het leven in de ruimte te sluipen, maar ook thuis gezonder te zijn.
