Rumrejser påvirker tarmbakterier i mus
Forskere fra Texas har vist, at astronautmad, lav tyngdekraft og rumstråling kan ændre tarmbakterie-sammensætningen hos mus ­– og måske også astronauter. Den viden kan måske være til gavn for alle, der får strålebehandlinger.
Mus_rum_kræft_astronaut_tarmbakterier_tarmflora

Verdenshistoriens syv dyreste mus kom med en tur i rummet. Her faldt niveauet af de gavnlige mælkebakterier markant. (Foto: Shutterstock)

At opholde sig i rummet udsætter astronauter for et miljø, som er meget anderledes end det på Jorden. Det handler blandt andet om ingen eller lav tyngdekraft, stråling fra rummet og astronaut-mad med højt saltindhold.

NASA og andre rumfartsinstitutter er bekymrede for en lang række sygdomme, som skyldes dette hårde miljø – eksempelvis tab af knoglemasse og hjertesygdomme.

Stråling er af NASA set som den største sundhedsrisiko ved rumrejser og er stærkt forbundet med udviklingen af tarmkræft.

Syv mus i rummet og syv mus på Jorden

Vi ved, at tarmbakteriesammensætningen i vores personlige ’kompostbunke’ har betydning for en lang rækkesygdomme inklusive tarmkræft. Derfor er det oplagt at forestille sig, at rumfærden i sig selv kunne ændre på bakteriesamfundene og dermed bidrage negativt til astronauternes helbred.

Som et af flere forsøg på at undersøge dette har forskerne derfor haft syv mus med sig ombord på rumfærgen Atlantis' allersidste 13 dage lange mission i rummet tilbage i 2011.

Årsag eller korrelation?

I disse år fyldes medierne med en masse historier om, hvordan vores tarmbakterier har indflydelse på alle mulige sygdomme, vi ikke troede for år tilbage.

En vigtig lektie her er, at langt de fleste studier af sammenhængen imellem tarmbakterier og helbred kun viser, at der er en sammenhæng (korrelation), og ikke at bakterieændringerne er direkte årsag til sygdom.

Det klassiske eksempel er, at en korrelation imellem nedgangen i antal storke og fødsler i Danmark viser en korrelation, men altså ikke nødvendigvis en årsag.

Forskerne startede med i alt 14 mus, som fik særlig muse-astronautkost i specialbyggede bure bygget til vægtløshed (så de ikke flyver væk), og halvdelen blev beholdt på Jorden under normal tyngdekraft og stråling.

Hypotesen var, at miljøskiftet og den manglende tyngdekraft kunne ændre på tarmbakterierne.

I forhold til at kunne udtale sig statistisk om disse forsøg er 7+7 mus helt sikkert i underkanten af, hvad der er fornuftigt, men på den anden side er de syv mus nok de dyreste i historien, og der er pladsproblemer på sådan en rumfærge.

Færre gavnlige mælkesyrebakterier

Overordnet set skete der ikke et kæmpe skift i tarmbakteriesammensætningerne, men flyveturen i rummet satte blandt andet antallet af gavnlige mælkesyrebakterier ('Lactobacillales') ned hos rum-musene i forhold til musene på Jorden.

Samtidigt gik andelen af den mindre ønskelige bakteriegruppe 'Clostridiales'-ordenen op. 'Clostridiales' indeholder blandt andet kendte farlige bakterier, som for eksempel kan give alvorlig tarmbetændelse, pølseforgiftning, koldbrand og stivkrampe.

Trenden med færre gavnlige mælkesyrebakterier ved ‘ingen tyngdekraft’ har forskerne også set tidligere i en lav-tyngdekraft-musemodel på Jorden. Overordnet viste resultaterne:

  • Andelen af gavnlige mælkebakterier faldt med 62 procent, og Clostridiales steg med 60 procent hos rum-musene sammenlignet med jordmusene.

  • Rum- og jordmus spiste lige meget på de 13 dage, men rum-musene tabte sig mere på rumkosten end jordmusene,

  • Rum-musene drak til gengæld 20 procent mindre vand på turen.

tarmflora_rum_mus_astronauter

Studiet af rum-musene viser behovet for, at der gøres en indsats for tarmbakterierne, når man udsættes for stråling – det være sig som astrounaut, kræftpatient eller flypersonel. Man kan forestille sig, at man bliver behandlet med sine egne tarmbakterier fra et tidspunkt i livet, før strålingen indtræffer. (Foto: Shutterstock)

Bør vi høste tarmbakterier før rumrejser?

Når mennesker skal på lange rejser i rummet i fremtiden, tyder noget altså på, at man bør tage forhåndsregler for tab af gavnlige bakterier og revitalisering bakteriesamfundene.

Dette kunne ske ved at medbringe kapsler med astronautens egne tarmbakterier høstet på et tidligere tidspunkt, som kunne supplere rumkosten med jævne mellemrum. En slags tarmbakterie-transplantation med ens egne bakterier fra et tidligere sundt tidspunkt i livet.

Tarmbakterier fra mig til dig

Tarmbakterie-transplantationer bliver i dag brugt verden over til at bekæmpe livstruende tarmbetændelse med bakterien 'Clostridium difficile' fra den førnævnte 'Clostridiales'-orden. Metoden ser potentielt ud til at rumme muligheder indenfor andre behandlingsområder som eksempelvis kræftbehandlingen og måske også rumfart.

I forhold til kræftbehandling eller antibiotikakur kunne man forestille sig at høste din sunde kompostbunke før en eventuel kemo- eller strålebehandling og reintroducere dine egne bakterier tilbage til din egen kompostbunke efter behandlingen.

Undgår smitsomme sygdomme fra en fremmed donor

ForskerZonen

Denne artikel er en del af ForskerZonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde. Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

ForskerZonen er støttet af Lundbeckfonden.

Fordelen ved den slags selvtransplantation er, at man undgår eventuelle smitsomme sygdomme fra en fremmed donor fra sygdomme, som man endnu ikke kender til eller af en eller anden grund ikke kan teste med sikkerhed for.

I USA bruger man i dag en central ‘Tarmbakterie-bank’, lidt ligesom en blodbank med kendte afprøvede donorer, hvor man i Europa typisk ville vælge at få bakterierne fra ens partner eller familiemedlem ud fra devisen om, at man i dette tilfælde allerede ville have fået den ukendte smitsomme sygdom.

Forskningen er dog kun i sin tidlige vorden på både kræft- og rumfartsområdet med hensyn til tarmbakterierne. Men måske de 14 mus kan bringe os et skridt tættere på et egentligt gennembrud.

Hvorfor ikke bare undersøge mennesker?

Men hvorfor ser man ikke bare på astronauternes egne tarmbakterier – er de ikke en bedre indikator? Der er primært to årsager til at undersøge mus frem for mennesker: For det første er det anset for at være uetisk, hvis offentliggjort forskning kan føres tilbage til enkeltindivider, således at man kan regne ud, hvem det er, der bliver omtalt i publikationen.

Man har helt sikkert også kigget på astronauternes egne tarmbakterier, men man har altså ikke offentliggjort resultaterne.

Den anden grund til at bruge mus er mere grundlæggende og handler om, hvorfor man bruger dyremodeller i det hele taget. Man bruger dyremodeller, fordi man kan holde mange flere parametre som for eksempel kost, alder og genetik ens på tværs af grupperne, man skal sammenligne.

Desuden får man flere målepunkter, og derfor kan man udtale sig statistisk om resultaterne, hvilket er umuligt med kun få prøver fra mennesker med forskellige, køn, kostindtag, alder og genetisk baggrund.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud