Mikroben im Weltall: Wie Raumfahrt die Darmgesundheit beeinflusst

Wissenschaftler beschreiben in einer aktuellen Publikation am Beispiel von Mäusen, wie Aufenthalte im Weltall das Darmmikrobiom beeinflussen und liefern damit Einblicke, die Folgen für zukünftige Raumfahrtmission haben könnten.

Die Forschenden von der McGil University, dem University College Dublin (UCD; Irland), dem GeneLab der NASA und eines internationalen Konsortiums nutzten für ihre Studie metagenomische Ansätze, um in einem Zeitraum von drei Monaten Veränderungen im Darmmikrobiom sowie im Kolon und der Leber von Mäusen an Bord der International Space Station (ISS) zu untersuchen.

Unterdrückung des Immunsystems, Veränderung des Stoffwechsels

Zu beobachten waren dabei signifikante Verschiebungen bei bestimmten Darmbakterien, die mit Veränderungen bezüglich Genen in der Leber und dem Verdauungstrakt der Tiere zu erkennen waren. Genauer gesagt ergab die Metagenomanlayse signifikante Veränderungen bei 44 Mikrobiomarten, darunter relative Reduktionen bei Gallensäure und Butyrat metabolisierenden Bakterien wie Extibacter muris und Dysosmobacter welbionis. Funktionelle Vorhersagen deuten den Forschenden zufolge auf eine Überrepräsentation des Fettsäure- und Gallensäurestoffwechsels, der Wechselwirkungen mit der extrazellulären Matrix und der Antibiotikaresistenzgene hin.

Dies, so die Wissenschaftler, lasse die Schlussfolgerung zu, dass es bei einem Aufenthalt im Weltall zu einer Unterdrückung des Immunsystems und zu einer Veränderung des Stoffwechsels kommt. Die Erkenntnisse der Studienautoren stellen ihrer Ansicht nach einen Durchbruch im Verständnis dessen dar, wie lange Reisen im Weltall die Gesundheit von Astronauten beeinflussen.

„Die Raumfahrt führt zu extensiven Veränderungen im Körper von Astronauten, doch wir wissen noch nicht genau, warum das so ist“, erklärt Hauptautor Emmanuel Gonzalez, Experte für Mikrobiom-Bioinformatik am McGill Centre for Microbiome Research und dem Canadian Centre for Computational Genomics. Laut den Verfassern der aktuellen Publikation könnten ihre Erkenntnisse dazu beitragen, den Erfolg zukünftiger Raumfahrtmissionen sicherzustellen – von längerfristigen Aufenthalten auf dem Mond bis hin zu Besiedelung des Mars.

Bedeutung für die Gesundheit auf der Erde

Seniorautor und UCD-Professor Nicholas Brereton hält die Forschungsergebnisse auch für relevant, wenn es um die Gesundheit von Menschen geht, die unseren Planeten niemals verlassen werden. „Diese Entdeckungen unterstreichen den bedeutenden Zusammenhang zwischen Darmbakterien und der Gesundheit im Allgemeinen ‒ insbesondere in Bezug darauf, wie unser Körper mit Energie und Stoffwechsel umgeht. Zu verstehen, wie die Raumfahrt diese empfindliche Balance beeinflusst, ist nicht nur im Hinblick auf die Gesundheit von Astronauten wichtig, sondern auch für den medizinischen Fortschritt hier auf der Erde.“