Avaruus on myrkkyä soluille

Apollo-lentojen astronautit sairastuivat

Sairastuminen sattuu aina pahaan aikaan, mutta astronautti Fred Haisen tapauksessa ajoitus oli harvinaisen huono.

Hänelle nousi kova kuume Apollo 13 -lennolla pian sen jälkeen, kun laskeutuminen Kuuhun oli pitänyt peruuttaa happisäiliön räjähdyksen takia ja hänen kollegansa James Lowell ja John Swigert olivat todenneet lennonvalvontakeskukselle "Houston, meillä on ongelma".

Haise kyhjötti Lowellin ja Swigertin kanssa ahtaassa laskeutumismoduulissa, koska varsinainen avaruuskapseli oli räjähdyksen jälkeen toimintakyvytön. Hän oli kalpea ja sekava ja virtsaaminen aiheutti kovan kirvelyn.

Hänen elimistössään jylläsi Pseudomonas aeruginosa -bakteeri, joka oli levinnyt virtsarakosta munuaisiin. Maan päällä bakteerista on haittaa vain, jos yleiskunto on hyvin heikko. Avaruudessa se jostakin syystä nujersi huipputreenatun astronautin.

Avaruuslennot olivat käyneet muidenkin terveydelle. Ensimmäisten Apollo-lentojen 29 astronautista 15 sairastui pian Maahan paluun jälkeen.

Painottomuus ei sovi ihmiselle

Ihmisen elimistö ei selvästikään siedä painottomuutta.

Luut ja lihakset surkastuvat, sydän heikkenee ja näkökyky huonontuu.

Itse asiassa oleskelu avaruudessa jättää jälkensä kaikkiin ihmisen elimistön viiteenkymmeneen biljoonaan soluun.

Elämä on sopeutunut Maan oloihin

Ihmiskehon reaktio painottomuuteen ei ole yllättävää. Kaikki eläimet ja kasvit, joita maapallolla on 3,6 miljardin vuoden aikana ollut, ovat mukautuneet putoamiskiihtyvyyteen, joka on 1 g eli suunnilleen 9,8 m/s2.

Putoamiskiihtyvyys tarkoittaa nopeutta, jolla kappale putoaa Maan painovoiman vaikutuksesta. Kasvien juurissa on aistinsoluja, jotka havaitsevat painovoiman ja ohjaavat juuret alaspäin.

Eläinten soluista ei ole löydetty vastaavaa mekanismia, mutta niissäkin painovoiman vaikutus on todettu kokeissa.Muun muassa immuunijärjestelmän imusolut, aivosolut ja kantasolut tuottavat painottomassa tilassa eri proteiineja kuin Maan päällä.

Muutoksen syyksi on arvioitu sitä, että painovoiman puuttuminen silottaa solukalvon pienet kuopat, kaveolit. Kaveolit syntyvät kaveoliini-proteiinin vaikutuksesta.

Kun solukalvo oikenee, kalvoreseptorien viestit käynnistävät toisten proteiinien tuotannon.

Se, mitä proteiineja solussa syntyy, määräytyy geeneissä. Näyttää siis siltä, että painottomuus muuttaa tapaa, jolla geenit toimivat.

Bakteerit rehottavat avaruudessa

Painottomuus vaikuttaa ratkaisevalla tavalla myös bakteerien toimintaan, vaikka niissä on vain yksi solu.

Vuonna 2006 tehtiin testi, jossa lähetettiin avaruusmatkalle Fred Haisen sairastumisen syypäitä eli Pseudomonas aeruginosa -bakteereja sekä salmonellabakteereja, jotka aiheuttavat muun muassa suolitulehduksia.

Kun pöpöt palasivat Maahan, niissä oli tapahtunut merkittäviä muutoksia. Niistä oli tullut entistä ärhäkämpiä, ja ne lisääntyivät huimaa vauhtia.

Havainto selitti sen, miksi Haisen tila heikkeni vuoden 1970 epäonnisella lennolla niin nopeasti.

Jälkikäteen tarkasteltuna happisäiliön räjähdys koitui Haisen pelastukseksi. Jos Apollo 13 olisi jatkanut matkaansa Kuuhun suunnitelmien mukaan, paluu Maahan olisi lykkääntynyt niin paljon, että Haise ei ehkä olisi sel-vinnyt hengissä perille asti.

Nyt Haise ja muut pääsivät Maahan neljässä päivässä ja antibioottihoito voitiin aloittaa ajoissa.

Haisen tilaa pahensi se, että kehon immuunijärjestelmään painottomuus vaikuttaa päinvastaisesti kuin bakteereihin, joita sen pitäisi torjua. Imusolut, joiden tehtävänä on tuhota viruksia ja muita kutsumattomia vieraita, lisääntyvät painottomassa tilassa vaivalloisesti, jolloin elimistön vastustuskyky heikkenee.