سلول‌های انسانی در شرایط پروازهای فضایی عفونی می‌شوند

استفاده از نتایج فوق به کاهش خطرات بیماری‌های عفونی افرادی که به دلیل ماموریت‌های فضایی و کاهش سیستم ایمنی بدنشان در معرض مستقیم ابتلا به بیماری‌های عفونی قرار دارند، کمک خواهد کرد.

نیکرسون می‌گوید: نکته کلیدی ا ین پژوهش در این است که راهی بیابیم تا سلول‌ها به محیط دارای گرانش ضعیف حین پروازهای فضایی سازگار شده و پاسخ دهند. در پاسخ به این گرانش ضعیف سلول‌ها یک جور ویژگی‌های بیولوژیکی مهمی از خود نشان می‌دهند که مستقیما به سلامت یا بیماری انسان مرتبط است. از جمله این موارد می‌توان تغییر در سیستم ایمنی، پاسخ‌های تحت فشار و افزایش پتانسیل بیماری‌های عفونی را نام برد که با راهکارهای آزمایش‌های قدیم بروز پیدا نمی‌کردند.

این سومین پروژه مشترک این تیم با ناسا است. پژوهش‌های قبلی را با سفینه‌های آتلانتیس و ایندور انجام دادند. پژوهش اخیر نشان داد پرواز فضایی تغییرات عمده‌ای در وضعیت ژن و قدرت بیماریزای باکتری سالمونلا (SALMONELLA ) به وجود می‌آورد.

حداقل دلیل این تغییرات به واسطه راه ویژه جریان فراسلولی است که در اطراف و سطح سلول‌ها صورت می‌گیرد. این جریان را مانند آب جاری اطراف یک ریگ در کف فرض کنید. این آشفتگی فیزیکی در سطح سلول نتیجه جریان سیال اطراف آن است که در نتیجه جریان سیال یک نیروی ضعیف ایجاد می‌شود و سلول‌ها را چه در سطح باکتری و چه در سطح سلول‌های انسانی به یک سری پاسخ‌های ویژه وامی‌دارد.

به طور ویژه در این آزمایش 13 روزه موسوم به STL-IMMUNE می‌توان تاثیر گرانش ضعیف روی پاسخ‌های سلولی روده را پیش‌و پس از آلودگی توصیف کرد.

این آزمایش 2 هدف را دنبال می‌کند: نخست درک بهتری از تاثیر پرواز فضایی روی سلول‌های انسانی می‌دهد و اطلاعات بسیار مهم و حیاتی از اطمینان به سلامت فضانوردان را در اختیار می‌گذارد. همچنین چشم‌اندازی روشن از پاسخ‌های سلول‌های انسانی و سلول‌های بیماری‌زا که در محیط‌های معمولی درون بدن انسان روی زمین زیست می‌کنند به دست می‌دهد.

نیکرسون در توضیح می‌گوید گاهی اوقات این شرایط می‌تواند شباهت‌های فریبنده‌ای مانند شرایط مشاهده شده در طول پرواز فضایی ایجاد کند. اگرچه غالبا این تاثیر در آزمایش‌هایی با شرایط زمین به دلیل وجود گرانش مرسوم، پنهان می‌ماند.

باکتری بیماریزایی مانند سالمونلا قابلیت زیادی در برقراری حس داشته و با شرایط محیطی که در طول آلودگی در بدن میزبان (انسان یا حیوان)‌ روبه‌روست، ارتباط برقرار می‌کند و انحرافش را طبق شرایط دیکته شده، تعدیل می‌کند. باکتری‌ها همزمان با آلوده کردن میزبان‌ها، با استفاده از یک باتری اختیاری به تحرک و جنب و جوش درمی‌آیند تا از این طریق سلول‌ها را تخریب کنند. پژوهش تیم مذکور نشان داد که باکتری برای قاعده‌مند کردن پاسخ‌های بیماریزایی ژنی‌اش به جریان سیال تحمیلی بیرونی، از پروتئین HFq استفاده می‌کند. این پروتنین به صورت بسیار فشرده در باکتری وجود دارد یعنی می‌توان آن را در آرایه‌های گسترده‌ای از گونه‌ها دید که نقش مهمی در پروسه آلودگی (عفونت)‌ دارد. جالب‌تر این که، سلول‌های انسانی گونه‌های خاصی از پروتئین HFq درون باکتری را موسوم به SM دارند که تفاوت‌های سلولی و گوناگونی در پاسخ به فشار و کارکرد سیستم ایمنی و ایجاد تومور از خود نشان می‌دهند.

پاسخی که پژوهشگران از نتایج این پژوهش می‌گیرند، این است که آیا پروتئین‌های Sm در پرواز فضایی مانند آنچه پروتئین Hfq در باکتری انجام می‌دهد، پاسخ‌های ‌قاعده‌مند را از خود بروز خواهند داد یا خیر؟

هیجان تیم پژوهشی با نزدیک‌تر شدن روز آغاز ماموریت قابل لمس بود. نیکرسون می‌افزاید: تماشای واقعی تعامل این عامل بیماری‌زای ژنی و میزبان در طول پرواز، همه یافته‌های قبلی‌مان از پروازهای قبلی را به یک سطح کاملا جدید ارتقا می‌دهد.

این پژوهش فواید بسیار مهمی به دست می‌دهد که می‌توان برای کاهش خطرات بیماری‌‌های عفونی تیم پرواز و همچنین گسترش راهبردهای نوین در مبارزه با بیماری‌های سطح عمومی مردم روی زمین از آنها استفاده کرد.

رئیس سایت علمی ناسا ضمن مهم تلقی کردن مطالعات پایه‌ای این تیم، اذعان می‌دارد که مطالعات اولیه گروه نیکرسون کشفیات برجسته‌ای در زمینه افزایش آلودگی و عفونت باکتریایی در طول پرواز فضایی ارائه داده‌اند. با این حال حتی این بررسی اخیر کشفیات بیشتری از پروسه‌های اساسی عفونت‌های میکروبی سلول‌های انسانی در محیط فضا را به ما ارائه می‌دهد.

شاید شناخت عمیق‌تر شیوه تعامل سلول‌های انسانی و عوامل بیماری‌زا در فضا، راه را برای واکنش‌های جدید و روش‌های درمانی نوین در حیطه گسترده‌تری از بیماری‌های عفونی هموار کند. علاوه بر آن، نتایج به دست آمده فضانوردان را در راه مبارزه با بیماری‌های گوناگون مجهز کرده و آنها را در طول سفر فضایی سلامت و مطمئن پیش خواهد برد.

نیکرسون در پایان چنین ادامه می‌دهد که همزمان با استفاده از شرایط آزمایشگاهی سنتی برای سلول‌ها، چیزهای زیادی درباره چگونگی رفتار طبیعی یا پیشرفت بیماری آموختیم و متوجه شدیم که هنگام استفاده از این راهکارهای مرسوم، چیزهای زیاد دیگری را از دست داده‌ایم. ما در کارمان با استفاده از طرح اولیه پروازهای فضایی، به پیشرفت‌هایی نائل آمدیم و پیشروی شناخت اصولی‌مان از پروسه بیماری درون ‌سلول‌ها را ادامه خواهیم داد که می‌تواند ما را به دستاوردهای عمده‌ای در بهداشت بشری برساند.