پژوهش جدید: نقش ژن‌ها در مکانیسم تضعیف سیستم ایمنی بدن فضانوردان

دانشمندان همواره می‌دانستند که سفرهای فضایی انسان را مستعد ابتلا به بیماری می‌کند، ولی اکنون پژوهشی جدید از مکانیسم این پدیده پرده برداشته است.

تمرکز پژوهشگران برای انجام این مطالعه، لکوسیت‌ها یا گلبول‌های سفید بود؛ سلول‌هایی از سیستم ایمنی بدن که کارشان حفاظت در برابر بیماری‌های عفونی و مهاجمان خارجی مثل ویروس و باکتری است.

زمانی که لکوسیت‌ها با یک ویروس یا باکتری روبرو می‌شوند، آنتی‌بادی‌هایی را برای حمله به آنها تولید می‌کنند که برای این کار به ژن‌های خاصی نیاز هست.

محققان دانشگاه اتاوا در کانادا، گلبول‌های سفید ۱۴ فضانورد - سه زن و ۱۱ مرد - را مورد مطالعه قرار دادند. این فضانوردان طی سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۹ بین ۱۳۰ روز تا ۲۰۰ روز را در ایستگاه فضایی بین‌المللی به سر برده بودند.

این پژوهش که نتایج آن در مجله «مرزهای ایمنی‌شناسی» (Frontiers in Immunology) منتشر شده است، نشان داد که وقتی فضانوردان به فضا می‌رسند «بیان» برخی ژن‌ها کاهش پیدا می‌کند و با بازگشت آنها به زمین دوباره به حالت عادی بازمی‌گردد.

«بیان ژنی» فرآیندی است که به ژن‌ها اجازه می‌دهد ساختار و کاربرد خود را کنترل کنند. تفاوت سلول‌های بدن با یکدیگر در نتیجه بیان شدن یا نشدن قسمت‌هایی از ژن حاصل می‌شود در غیر این صورت تمامی سلول‌ها کارکردی یکسان داشتند.

در این مطالعه، محققان متوجه شدند که بیش از ۱۵ هزار ژن به طور متفاوتی در گلبول‌های سفید بیان می‌شوند. آنها دو خوشه را در میان این ژن‌ها شناسایی کردند که به ترتیب دارای ۲۴۷ و ۲۹ ژن بودند که بیان خود را پشت سر هم در طول بازه زمانی مورد مطالعه تغییر می‌دا‌دند.

این پژوهش نشان داد که بیان ژن‌های گروه نخست هنگام رسیدن به فضا کاهش می‌یابد و هنگام بازگشت به زمین دوباره افزایش پیدا می‌کند. ژن‌های گروه دوم از الگوی مخالف پیروی می‌کردند.

گای ترودل، یکی از نویسندگان پژوهش جدید می‌گوید: «گلبول‌های سفید خون نسبت به محیط فضا بسیار حساس هستند و عملکردهای تخصصی خود را با نقش کلی مراقبت از سلول‌ها عوض می‌کنند.»

او گفت پیش از این مقاله، دانشمندان از اختلال عملکرد سیستم ایمنی فضانوردان آگاه بودند ولی مکانیسم آن را نمی‌دانستند.

پژوهشگران می‌گویند تغییر در بیان ژنی لکوسیت‌ها توسط پدیده‌ای که به آن «انتقال مایع» می‌گویند ایجاد می‌شود. در این پدیده پلاسمای خون از پایین به قسمت فوقانی بدن، از جمله سیستم لنفاوی، منتقل می‌شود.

این پدیده باعث کاهش حجم پلاسما بین ۱۰ تا ۱۵ درصد در چند روز اول در فضا می‌شود.

این تغییر با سازگاری‌های فیزیولوژیکی از جمله تغییر بیان ژن‌ها همراه است.

دانشمندان پیشتر نیز به این نتیجه رسیده بودند که فضانوردان در فضا دچار اختلال عملکرد ایمنی می‌شوند و ویروس‌های نهفته مانند ویروس اپشتین بار (عامل برخی بیماری‌ها مثل تب غده‌ای)، واریسلا زوستر (عامل آبله مرغان و زونا) و هرپس سیمپلکس ۱ (عامل تبخال) دوباره در افراد فعال می‌شود ولی مکانیسم آن تا پیش از این پژوهش مبهم بود.

پژوهش‌ها همچنین نشان داده است که فضانوردان در فضا ذرات ویروسی بیشتری را در ترشحات خود (بزاق و ادرار) حمل می‌کنند که این خطر گسترش پاتوژن‌ها را به فضانوردان دیگری که ممکن است سیستم ایمنی آنها ضعیف شده باشد، افزایش می‌دهد.

ترودل می‌گوید کشف رفتار ژنی تغییریافته در لکوسیت‌ها گام مهمی برای درک اختلالات ایمنی انسان در فضا به شمار می‌رود، چرا که وخامت احتمالی بیماری مرتبط با سیستم ایمنی نیازمند مراقبت پزشکی است و دسترسی به مراقبت و دارو در فضا محدود است.

نویسندگان هنوز نمی‌دانند چه مدت طول می‌کشد تا مقاومت ایمنی به طور کامل به قدرت پیش از پرواز به فضا بازگردد و طول این دوره به عواملی چون سن، جنسیت، تفاوت‌های ژنتیکی و قرار گرفتن در معرض عوامل بیماری‌زا در دوران کودکی بستگی دارد.

دانشمندان در حال بررسی این موضوع هستند که چه اقدامات متقابلی برای پروازهای طولانی مدت به فضا انجام دهند تا از سرکوب سیستم ایمنی فضانوردان جلوگیری شود و سلامت آنها را تضمین کند.

این مطلب با استفاده از گزارش رویترز تنظیم شده است