Mikrobiota jelitowa w kosmosie – eksperyment Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego i jego znaczenie dla zdrowia psychicznego i fizycznego astronautów

Jak wiemy, mikrobiota jelitowa to niezwykle złożony ekosystem mikroorganizmów zamieszkujących nasz przewód pokarmowy. Odgrywa ona istotną rolę nie tylko w trawieniu, ale także w regulacji układu odpornościowego oraz osi mózgowo-jelitowej, wpływając na nasze samopoczucie i zdrowie psychiczne. W warunkach ziemskich wiemy już, jak istotne jest utrzymanie równowagi mikrobioty dla zapobiegania zaburzeniom takim jak depresja czy stany lękowe. Ale jak zachowuje się mikrobiota w ekstremalnych warunkach kosmicznych? To pytanie będzie starał się odpowiedzieć polski astronauta dr Sławosz Uznański-Wiśniewski podczas swojej misji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS).

Eksperyment Human Gut Microbiota – badanie mikrobioty jelitowej w warunkach mikrograwitacji

W ramach misji technologiczno-naukowej Ignis, dr Uznański-Wiśniewski realizuje między innymi eksperyment o nazwie Human Gut Microbiota, przygotowany przez zespół naukowców pod kierownictwem prof. dr hab. Elżbiety Trafny z Wojskowej Akademii Technicznej. Celem tego badania jest analiza zmian zachodzących w składzie bakterii jelitowych podczas pobytu w przestrzeni kosmicznej, gdzie panują warunki mikrograwitacji, zwiększonego promieniowania kosmicznego oraz wielu czynników stresogennych.

Próbki kału astronauty będą pobierane przed lotem, w trakcie misji oraz po powrocie na Ziemię, a następnie przechowywane w temperaturze -80°C, aby umożliwić ich szczegółową analizę po powrocie. Porównanie tych próbek pozwoli ocenić, czy i jak długo utrzymują się zmiany w mikrobiomie jelitowym.

Dlaczego badanie mikrobioty w kosmosie jest tak ważne?

Mikrobiota jelitowa wpływa na wiele aspektów zdrowia, w tym na funkcjonowanie układu odpornościowego oraz na zdrowie psychiczne poprzez oś mózgowo-jelitową. Zaburzenia mikrobioty, zwane dysbiozą, mogą prowadzić do problemów trawiennych, osłabienia odporności, a także do pogorszenia nastroju i zwiększenia podatności na stres.

W warunkach kosmicznych, gdzie organizm jest narażony na mikrograwitację, promieniowanie i izolację, mikrobiota może ulegać niekorzystnym zmianom, które mogą wpływać na zdrowie astronautów i ich zdolność do efektywnej pracy. Dotychczas wiedza na temat stabilności i funkcjonowania mikrobiomu w kosmosie była ograniczona, dlatego wyniki eksperymentu Human Gut Microbiota mają duże znaczenie dla przyszłych misji kosmicznych oraz dla opracowania strategii żywieniowych i suplementacyjnych, które pomogą utrzymać zdrowie astronautów.

Powiązanie mikrobioty z układem odpornościowym i zdrowiem psychicznym

Eksperyment Human Gut Microbiota jest realizowany równolegle z badaniem Immune Multiomics, które analizuje zmiany w układzie odpornościowym astronautów podczas pobytu na ISS. Układ odpornościowy i mikrobiota są ze sobą ściśle powiązane – zdrowa mikrobiota wspiera odpowiedź immunologiczną, a jej zaburzenia mogą prowadzić do osłabienia odporności.

Ponadto, mikrobiota jelitowa ma wpływ na oś mózgowo-jelitową, co oznacza, że zmiany w jej składzie mogą oddziaływać na nastrój, poziom stresu i funkcje poznawcze. Także odpowiednia dieta i suplementacja psychobiotykami mogą wspomagać leczenie depresji i zaburzeń lękowych, co wskazuje na potencjalne znaczenie utrzymania mikrobioty w dobrej kondycji także w warunkach kosmicznych.

Znaczenie eksperymentu dla zdrowia astronautów i przyszłych misji kosmicznych

Wyniki eksperymentu Human Gut Microbiota mogą przyczynić się do:

• Opracowania skuteczniejszych strategii żywieniowych i suplementacyjnych dla astronautów,
• Zrozumienia mechanizmów adaptacji mikrobioty do ekstremalnych warunków,
• Poprawy zdrowia psychicznego i fizycznego załogi podczas długotrwałych misji kosmicznych,
• Rozwoju nowych rozwiązań w zakresie ochrony zdrowia w przestrzeni kosmicznej.

Eksperyment ten wpisuje się w szerszy kontekst badań nad zdrowiem astronautów, które obejmują także analizę wpływu stresu, izolacji oraz mikrograwitacji na organizm człowieka.

Podsumowanie

Eksperyment prowadzony przez dr Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego na ISS to przełomowe badanie mikrobioty jelitowej w warunkach kosmicznych. Jego wyniki mogą mieć zasadnicze znaczenie dla zdrowia psychicznego i fizycznego astronautów oraz dla przyszłości eksploracji kosmosu. Zrozumienie, jak mikrobiota reaguje na mikrograwitację i inne czynniki kosmiczne, pozwoli lepiej chronić zdrowie załóg i rozwijać strategie wspierające ich samopoczucie oraz odporność.

Eksperyment Human Gut Microbiota to fascynujący krok w badaniach nad mikrobiotą w ekstremalnych warunkach, który może przynieść korzyści nie tylko astronautom, ale i wszystkim zainteresowanym zdrowiem jelit i psychiką.

Tekst: Joanna Chatizow