Mark Kelly til venstre, med tvillingbroren Scott Kelly til høyre. Dette bildet ble tatt rett før Scott Kellys lange romoppdrag (Bilde: NASA)
Mark Kelly til venstre, med tvillingbroren Scott Kelly til høyre. Dette bildet ble tatt rett før Scott Kellys lange romoppdrag (Bilde: NASA)

Astronaut-tvillinger gir NASA gyllen mulighet til å finne ut hvordan romferder påvirker oss

Astronauten Scott Kelly var ett år på romstasjonen, mens tvillingbroren Mark Kelly var igjen på jorden.

Published

De eneggede tvillingene Scott og Mark Kelly ga NASA en mulighet til å sammenligne to mennesker med identiske gener, hvor den ene var et år på romstasjonen, mens den andre ble igjen på jorda som kontroll.

Begge de to er astronauter, men Mark Kelly hadde avsluttet sin astronaut-karriere da dette eksperimentet pågikk i 2015 og 2016. Scott Kelly pensjonerte seg fra NASA i 2016.

Begge tvillingenes helse ble grundig overvåket i løpet av året Scott Kelly var i verdensrommet- blodprøver, urinprøver og avføringsprøver ble tatt underveis og ble undersøkt med et bredt spekter av tester.

Menneskelige kromosomer, med telomerer på endene. (Bilde: U.S. Department of Energy Human Genome Program)
Menneskelige kromosomer, med telomerer på endene. (Bilde: U.S. Department of Energy Human Genome Program)

Gener, celler og øyeproblemer

Forskerne har publisert resultatene av alle disse testene i tidsskriftet Science, og det er mange forskjellige endringer det er snakk om.

Scott Kelly gikk gjennom mange av de forventede endringene som skjer hos folk som oppholder seg lenge i nær vektløs tilstand på romstasjonen. Han gikk blant annet ned i vekt, mistet muskelmasse, fikk svakere knokler og han opplevde endringer i synsnerven, som vi skal komme tilbake til senere.

Kelly selv har beskrevet opplevelsen i boka Endurance: A year in space. Og han beskriver hvor sliten han var og hvor heftige fysiske reaksjoner han hadde etter han kom tilbake. Du kan lese om for eksempel svært hovne ben og smerter i hele kroppen, i dette utdraget fra boka i avisa The Sydney Morning Herald.

Ifølge forskerne viser det store bildet at oppholdet på romstasjonen for Scott ikke hadde gjort helsa hans spesielt dårligere, etter at han hadde vært hjemme på jorda i noen måneder, sammenlignet med broren hans. De siste målingene ble gjort da Scott hadde vært tilbake på landjorda i seks måneder.

Rom-påvirkning

Det skjedde mye med Scott Kelly i rommet. Blant annet ble telomerene på de hvite blodlegemene hans lengre mens han var i verdensrommet.

Dette er en slags beskyttelsesmekanisme på enden av kromsomene i cellene. Når cellene deler seg blir telomerene kortere, og lengden på dem kan si noe om vår biologisk alder. Lengden på telomerer henger også sammen med livsstil, stress, forurensning og mange andre faktorer, ifølge forskerne.

Når denne telomer-beskyttelsen til slutt forsvinner, kan cellen dø, ifølge Store medisinske leksikon.

Mens Scott var i verdensrommet, ble altså disse lengre hos visse celler. Dette har også dukket opp hos andre astronauter som har blitt undersøkt, og forskerne har ikke noe klart svar på hvorfor dette skjer.

Men lengden på telomerene gikk raskt tilbake da han kom tilbake til jorden, og etter en periode fant forskerne at han hadde flere korte telomerer sammenlignet med målingene fra før han dro til romstasjonen.

Dette kan henge sammen med den ekstreme påkjenningen det er å reise tilbake til jorden, mener forskerne.

Scott Kelly jobber på den internasjonale romstasjonen i 2015. (Bilde: NASA)
Scott Kelly jobber på den internasjonale romstasjonen i 2015. (Bilde: NASA)

Mikrobiomen

Tarmbakteriene ble også overvåket og tarmfloraen endret seg litt i løpet av perioden han var på romstasjonen, men forskerne mener det er innenfor kjente rammer når menneskekroppen blir utsatt for store påkjenninger.

I det hele tatt har flere forskjellige forskningsgrupper massevis av resultater om små endringer i for eksempel gen-uttrykket mens han var på romstasjonen.

De aller fleste av målingene etter oppholdet gikk tilbake til nivåer som lignet på målingene fra før det lange romoppdraget. Men visse genuttrykk hadde ikke «normalisert» seg, blant annet knyttet til immunforsvaret og DNA-reparasjon, skriver forskerne. Dette kan henge sammen med økte strålingsdoser fra verdensrommet.

Scott Kelly hadde også fått tykkere synsnerver mens han oppholdt seg i verdensrommet. Det er kjent at opphold i såkalt mikrogravitasjon kan forårsake problemer med øynene, blant annet hvite flekker på netthinnen og ujevnheter i deler av øyet.

Forskerne tror dette blant annet henger sammen med fraværet av vanlig tyngdekraft på romstasjonen, så væske i kroppen vil ikke fordele seg sånn som den gjør her nede. Dette kan skape problemer med øynene over lengre tid.

Et hinder for for eksempel framtidige turer til Mars er hva som skjer når mennesker blir utsatt for stråling utenfor jordens beskyttende magnetiske felt.

Astronautene på romstasjonen er i en såpass lav bane rundt jorden at de fortsatt har mye beskyttelse, men de utsettes fortsatt for mye mer stråling enn her på jordoverflaten. Dette fører blant annet til en høyere risiko for å utvikle kreft, ifølge NASA.

Siden dette eksperimentet bare tok for seg en eneste person som var utsatt for forholdene på romstasjonen, er forskerne klare på at man ikke kan etablere noen årsak og virkning på hvilke endringer som ble forårsaket av oppholdet der.

Men de mener denne studien gir et slags bredt utgangspunkt for hvilke områder som burde forskes mer på med tanke på framtidige, lange romoppdrag.

Referanse:

F.E. Garrett-Bakelman mfl: The NASA Twins Study: A multidimensional analysis of a year-long human spaceflight. Science, 2019. DOI;