Gesundheit

Ruhende Viren werden während des Weltraumfluges aktiviert


Bildnachweis: CC0 Public Domain

Laut NASA – Untersuchungen, die in der NASA – Studie veröffentlicht wurden, reaktivieren Herpesviren in mehr als der Hälfte der Besatzung an Bord der Missionen Space Shuttle und International Space Station Grenzen in der Mikrobiologie. Während nur ein kleiner Teil Symptome entwickelt, steigen die Reaktivierungsraten der Viren mit der Dauer der Weltraumflucht und können bei Missionen zum Mars und darüber hinaus ein erhebliches Gesundheitsrisiko darstellen.


Die schnellen Viruserkennungssysteme der NASA und die fortlaufende Behandlungsforschung sichern Astronauten – und auch Patienten mit geschwächtem Immunsystem – auf der Erde.

Herpesviren reaktivieren in immungeschwächten Astronauten

"NASA-Astronauten überstehen Wochen oder sogar Monate, die Mikrogravitation und kosmischer Strahlung ausgesetzt sind – ganz zu schweigen von den extremen G-Kräften des Starts und Wiedereintritts", sagt Dr. Satish K. Mehta vom KBR Wyle im Johnson Space Center. "Diese körperliche Herausforderung wird durch bekanntere Stressfaktoren wie soziale Trennung, Einengung und einen veränderten Schlaf-Wach-Zyklus verstärkt."

Um die physiologischen Auswirkungen der Raumfahrt zu untersuchen, analysieren Mehta und seine Kollegen Speichel, Blut und Urinproben, die vor, während und nach der Raumfahrt von Astronauten entnommen wurden.

"Während des Weltraumflugs steigt die Sekretion von Stresshormonen wie Cortisol und Adrenalin, von denen bekannt ist, dass sie das Immunsystem unterdrücken. Daher finden wir, dass die Immunzellen von Astronauten – insbesondere diejenigen, die normalerweise Viren unterdrücken und eliminieren – weniger wirksam werden während des Weltraumflugs und manchmal bis zu 60 Tage danach. "

Inmitten dieser stressinduzierten Amnestie gegen das Abtöten von Viren reaktivieren ruhende Viren und tauchen wieder auf.

"Bisher haben 47 von 89 (53%) Astronauten auf kurzen Space-Shuttle-Flügen und 14 von 23 (61%) auf längeren ISS-Missionen Herpesviren in ihren Speichel- oder Urinproben abgestoßen", berichtet Mehta. "Diese Häufigkeiten – wie auch die Menge – der Virusabgabe sind deutlich höher als bei Proben vor oder nach dem Flug oder bei übereinstimmenden gesunden Kontrollen."

Insgesamt wurden vier der acht bekannten humanen Herpesviren entdeckt. Dazu gehören die für den oralen und genitalen Herpes (HSV), die Windpocken und die Gürtelrose (VZV) verantwortlichen Sorten, die lebenslang in unseren Nervenzellen verbleiben, sowie CMV und EBV, die sich in der Kindheit dauerhaft in unseren Immunzellen ansiedeln. CMV und EBV sind zwei Viren, die mit der Entstehung verschiedener Mononukleosestämme oder der "Kissing-Krankheit" verbunden sind.

Die Erforschung des Weltraums könnte von einer wirksamen Prävention und Behandlung abhängen

Bisher ist dieser Virenabwurf typischerweise asymptomatisch.

"Nur sechs Astronauten hatten aufgrund viraler Reaktivierung irgendwelche Symptome", sagt Mehta. "Alle waren unbedeutend."

Fortgesetzte Virenausbreitung nach dem Flug könnte jedoch, wie bei Neugeborenen, immungeschwächte oder nicht infizierte Kontakte auf der Erde gefährden.

"Infektiöses VZV und CMV wurden bis zu 30 Tage nach der Rückkehr von der Internationalen Raumstation in Körperflüssigkeiten vergossen."

Während wir uns auf die Erforschung menschlicher Weltraummissionen jenseits von Mond und Mars vorbereiten, könnte das Risiko einer Herpesvirus-Reaktivierung für Astronauten und ihre Kontakte wichtiger werden.

"Das Ausmaß, die Häufigkeit und die Dauer des Virenabwurfs nehmen mit der Länge des Weltraumfluges zu."

Gegenmaßnahmen zur viralen Reaktivierung zu entwickeln, ist für den Erfolg dieser Missionen im Weltraum unerlässlich, argumentiert Mehta.

"Die ideale Gegenmaßnahme ist die Impfung für Astronauten – dies ist jedoch bisher nur gegen VZV möglich."

"Studien mit anderen Herpesvirusimpfstoffen sind wenig erfolgversprechend. Daher liegt unser Fokus derzeit auf der Entwicklung gezielter Behandlungsschemata für Personen, die unter den Folgen einer viralen Reaktivierung leiden.

"Diese Forschung hat auch für Patienten auf der Erde eine enorme klinische Relevanz. Unsere im Weltraumflug entwickelten Technologien zur schnellen Erkennung von Viren im Speichel wurden bereits in Kliniken und Krankenhäusern auf der ganzen Welt eingesetzt."


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Mehr Informationen:
Bridgette V. Rooney et al., Herpesvirus-Reaktivierung in Astronauten während der Raumfahrt und ihre Anwendung auf der Erde, Grenzen in der Mikrobiologie (2019). DOI: 10.3389 / fmicb.2019.00016

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