Die Einwirkung von Schwerelosigkeit an Bord der Internationalen Raumstation führt dazu, dass Mitochondrien in menschlichen Zellen weniger Proteine produzieren — eine Entdeckung, die erklären könnte, warum Astronauten während Raumflügen unter Muskelschwund, Knochenschwund und anderen physiologischen Verschlechterungen leiden.
Die am 30. Juni in Nature Communications veröffentlichte Studie identifizierte auch einen bisher unbekannten molekularen Signalweg, der die Auswirkungen der Schwerkraft auf Mitochondrien durch die mechanische Wirkung der Zelladhäsion überträgt.
"Dies könnte genutzt werden, um zu verstehen, wie wir Astronauten besser auf die Raumfahrt vorbereiten sollten," sagte Thomas Corydon, Weltraumbiologe an der Universität Aarhus in Dänemark.
Unter der Leitung von Shintaro Iwasaki, Molekularbiologe am japanischen RIKEN-Institut, kultivierte das Team mit Hilfe von ISS-Astronauten menschliche Zellen in einem Labormodul an Bord der Station für 24 oder 48 Stunden und fror sie dann ein. Kontrollproben wurden in einer Zentrifuge aufbewahrt, die die Erdanziehungskraft simulierte.
Die Analyse ergab, dass Zellen, die 24 Stunden lang der Schwerelosigkeit ausgesetzt waren, weniger mitochondriale mRNA aufwiesen und ihre mitochondrialen Ribosomen weniger Proteine produzierten. Ähnliche Ergebnisse wurden bei C. elegans-Wurm Larven gefunden, die vier Tage lang in Schwerelosigkeit kultiviert wurden.
Die Ergebnisse könnten die Entwicklung von Trainingsprogrammen, pharmazeutischen Interventionen oder genetischen Gegenmaßnahmen für Langzeitmissionen, einschließlich zukünftiger Reisen zum Mars, beeinflussen.
