Gesundheit

Zwillingsstudie: Das macht das Weltall mit Astronauten

von Marten Zabel

Wenn Astronauten ins Weltall reisen, verändern sich ihre Gene – und sie werden jünger. Die Zwillingsstudie der NASA deckte aber auch Nebenwirkungen auf.

Ein Astronaut in einem Raumanzug hält sich bei einem Außeneinsatz an der Raumstation fest
Gentest der galaktischen Art: Zwillingsstudien ergaben, dass sich bei einem Aufenthalt im Weltall das Erbgut von Astronauten verändert. Foto: NASA

Das erfahren Sie gleich:

  • Warum die Daten einer Zwillingsstudie im Orbit für die Wissenschaftler besonders aussagekräftig sind
  • Wieso ein Astronaut bei seiner Reise ins Weltall biologisch jünger wird
  • Welche Nebenwirkungen Menschen erwarten müssen, die Astronaut werden wollen

Eine Zwillingsstudie im Orbit

Die Gebrüder Kelly waren Teil einer der spektakulärsten Zwillingsstudien überhaupt: Scott Kelly verbrachte ein Jahr an Bord der Internationalen Raumstation ISS, und sein Bruder Mark blieb auf der Erde.

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Während dieser Zeit wurde die Gesundheit der beiden von der NASA streng überwacht und protokolliert. Die dabei gewonnene Datenmenge wird Forscher noch über Jahre beschäftigen.

Die Gene verändern sich bei Astronauten im Weltall deutlich schneller als auf der Erde.

Eine erste Erkenntnis aus dem Kelly-Projekt brachte die Analyse von Gewebeproben, die an ein Dutzend Universitäten gingen: Wenn ein Astronaut lange Zeit im Weltall verbringt, verändern sich seine Gene. Davon werden bei einer Reise ins All nämlich eine Menge aktiviert und deaktiviert – das nennt sich Genexprimation und geschieht auch auf der Erde, aber deutlich weniger.

Ein Mensch, der ins All reist, erlebt also über einen längeren Zeitraum ein wahres Feuerwerk der Genexprimation. In der RNA (Teile des Zellkerns, die für Eiweißbildung zuständig sind) der Zwillinge erwiesen sich im Verlauf der Reise rund 200.000 Moleküle als unterschiedlich.

Die Zwillinge Scott und Mark Kelly sitzen auf zwei Stühlen, sie tragen blauen Jacken der NASA. Hinter ihnen sind Ausstellungsstücke der Raumfahrt zu erkennen.
Kelly-Family: Scott Kelly (l.) flog ins All, sein Bruder Mark blieb auf der Erde. Die Nasa nutzt die Erkenntnisse der Zwillingsstudie über die Auswirkungen des Weltalls auf Astronauten. Foto: NASA/ Robert Markowitz

Das Weltall verjüngt einen Astronauten

Eine Überraschung in der Zwillingsstudie lieferten den Wissenschaftlern Scott Kellys Telomere, also die Enden der Chromosomen, die keine genutzten Informationen beinhalten, aber mit dem Alterungsprozess zusammenhängen. Die Forscher hatten erwartet, dass die Telomere im All schneller kürzer werden würden, sich also die Alterung beschleunigt. Das Gegenteil war der Fall, und sie wurden länger.

Ob diese scheinbare Verjüngung auf molekularer Ebene etwas mit dem Lebensstil zu tun hat, können die Forscher nur vermuten: Auf der ISS war Kelly einem strengen Ernährungsplan und täglichen Trainingseinheiten ausgesetzt, anders als sein Bruder Mark auf der Erde.

Reisen ins All sind leider kein dauerhafter Jungbrunnen, denn nach der Landung schrumpften die Telomere schnell auf ihre ursprüngliche Länge zurück.

Wer Astronaut werden will: Die Nebenwirkungen

Die lange Schwerelosigkeit schadet wohl den Arterien: Die sahen bei Scott nach der Rückkehr deutlich schlechter aus als bei Mark. Offenbar hat sich die Arteriosklerose bei ihm durch den Aufenthalt im All beschleunigt.

Es bleibt abzuwarten, ob dieser Prozess nach der Landung zurückgeht. Im schlechtesten Fall könnte sich das als eine Nebenwirkung herausstellen, mit der rechnen muss, wer Astronaut werden will.

Auch die Magen-Darm-Flora des Astronauten hat sich stark verändert. Eine Nebenwirkung von einem Jahr Trockennahrung?

Beobachtet wurde in der Zwillingsstudie auch eine stark veränderte Magen-Darm-Flora beim Daueraufenthalt im Weltraum. Die Wissenschaftler sind sich allerdings nicht sicher, ob es sich möglicherweise um eine Nebenwirkung von einem Jahr Ernährung mit gefriergetrockneter Nahrung handelt.

Beide Zwillinge erhielten vor dem Flug eine Grippeimpfung, anhand derer die Reaktion des Immunsystems auf den Weltraumaufenthalt gemessen werden sollte. Hier gab es positive Nachrichten: Beide Kellys hatten reguläre Immunreaktionen, Scott hatte keinen Nachteil durch seinen Flug zur ISS.

Die NASA will die vollständigen Ergebnisse ihrer Zwillingsstudie im Verlauf des Jahres veröffentlichen. Die so gewonnenen Daten dürften die Medizin für Raumfahrer noch lange prägen – und könnten wichtige Erkenntnisse für lange Missionen wie etwa eine Reise zum Mars liefern.

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