في تجربة فريدة من نوعها، استغلت وكالة ناسا وجود توأمين متطابقين من رواد الفضاء لدراسة تأثيرات البقاء في الفضاء لفترات طويلة على جسم الإنسان، حيث أمضى سكوت كيلي عامًا كاملًا في الفضاء بينما بقي شقيقه مارك على الأرض، ما سمح للباحثين بمقارنة التغيرات الجسدية والبيولوجية بينهما.
أبرز النتائج التي توصلت إليها الدراسة:
التيلوميرات (أطراف الكروموسومات):
زاد طول التيلوميرات لدى سكوت أثناء وجوده في الفضاء، لكنها تقلصت بسرعة بعد عودته إلى الأرض، وفقا لموقع ladbible.
التيلوميرات هي تتابعات متكررة من الحمض النووي توجد في نهايات الكروموسومات، وتعمل كغطاء يحمي المادة الوراثية أثناء انقسام الخلايا.
كلما انقسمت الخلية، يقل طول التيلوميرات تدريجيًا، ما يؤدي في النهاية إلى توقف الخلية عن الانقسام أو الدخول في مرحلة الشيخوخة.
عوامل تؤثر على طول التيلوميرات:
العمر: يقل طول التيلوميرات مع التقدم في العمر.
نمط الحياة: التغذية الجيدة، ممارسة الرياضة، وتقليل التوتر يساعد في الحفاظ على طولها.
التعرض للإجهاد التأكسدي: التدخين، التلوث، والالتهابات تقلل من طول التيلوميرات بسرعة أكبر.
النشاط الإنزيمي: إنزيم التيلوميراز يساعد في إطالة التيلوميرات، لكنه يكون أقل نشاطًا في معظم خلايا الجسم باستثناء بعض الخلايا الجذعية والخلايا السرطانية.
لماذا يعتبر طول التيلوميرات مهمًا؟
طول التيلوميرات القصير مرتبط بأمراض مثل السرطان، أمراض القلب، والشيخوخة المبكرة.
الأبحاث تستكشف طرقًا لإبطاء تقصير التيلوميرات لتحسين الصحة وطول العمر. قد تساعد هذه النتائج في فهم تأثير الإجهاد على الشيخوخة الخلوية.
الجهاز المناعي:
استجاب جهاز سكوت المناعي بشكل طبيعي للقاح الإنفلونزا في الفضاء، مما يشير إلى أن الجهاز المناعي يعمل بكفاءة خارج الأرض.
التعبير الجيني:
لوحظت تغيرات في نشاط جينات سكوت أثناء الرحلة، لكن 91.3% منها عادت إلى طبيعتها بعد العودة.
بعض التغيرات الجينية قد تكون ناتجة عن التعرض للإشعاع الفضائي.
القدرات العقلية والجسدية:
لم تتأثر قدرات سكوت الإدراكية في الفضاء، لكنه عانى من ضعف في الأداء البدني بعد العودة بسبب التكيف مع الجاذبية الأرضية.
التغيرات في الكتلة والعظام:
فقد سكوت 7% من كتلته الجسمية بسبب زيادة النشاط البدني وانخفاض السعرات الحرارية.
تسارع معدل هدم وتكوين العظام لديه في الفضاء.
الميكروبيوم المعوي:
تحسنت صحة أمعائه في الفضاء، ربما بسبب نظامه الغذائي، لكنها عادت إلى طبيعتها بعد العودة.
التعديلات الجينية فوق الوراثية:
حدثت تغيرات في آلية تنظيم الجينات لدى سكوت، خاصة في النصف الثاني من المهمة.
علم الأيض وصحة القلب:
ظهرت علامات التهاب وتصلب شرايين لدى سكوت، مما يشير إلى تأثير الفضاء على القلب والأوعية الدموية.
تأثير الفضاء على البصر:
ارتفع مستوى بروتين "AQP2" المرتبط بترطيب الجسم، مما قد يفسر مشاكل الرؤية التي يعانيها رواد الفضاء.
الالتهابات العامة:
سجلت مستويات مرتفعة من مؤشرات الالتهاب في جسم سكوت، بعضها ظهر أيضًا لدى مارك على الأرض.
خلاصة الدراسة
أكدت النتائج مرونة الجسم البشري وقدرته على التكيف مع بيئة الفضاء، مع وجود بعض التغيرات المؤقتة التي تعود إلى طبيعتها بعد العودة إلى الأرض. هذه الاكتشافات تمهد الطريق لرحلات فضائية أطول وأكثر أمانًا، مثل المهمات المستقبلية إلى المريخ.