Astronauters hjerter skrumper, når de er i rummet. Nu er forskerne tættere på at forstå hvorfor

Når astronauter tilbringer lang tid på missioner på den anden side af Jordens atmosfære, har det store konsekvenser for deres helbred.

Nogle astronauter har været på relativt korte missioner i en uge eller to, mens andre har været på Den Internationale Rumstation, ISS, i mere end et år.

Forskere har særligt observeret, at rumrejser kan være en hård omgang for astronauternes hjerter. Flere har oplevet forstyrrelser i hjerterytmen, for eksempel at hjertet slår for hurtigt eller uregelmæssigt.

Nu har en forskergruppe placeret en slags modelhjerte, de kalder 'heart-on-chip', på Den Internationale Rumstation, som er i kredsløb om Jorden i en højde på mellem 330 og 410 kilometer.

Hjerteforsker: »Ret dramatiske fund«

Modelhjertet, som er lille, let at håndtere og nemt at lave eksperimenter på, er en samling af bankende hjerteceller, som i et nyt studie er blevet udsat for forholdene på rumstationen, for at se hvad der sker med dem i løbet af en måned.

»Man kan se, hvor meget rent faktisk ændrer sig. Det er ret dramatiske fund,« siger hjerteforsker Mathis Stokke efter at have læst studiet, som er publiceret i tidsskriftet PNAS.

Han er institutleder og professor ved Institut for Eksperimentel Medicinsk Forskning ved Oslo Universitetshospital.

Vi vender tilbage til, præcis hvilke ændringer forskerne så i hjertecellerne.

Forsøg med astronaut-tvillinger viste lignende effekter

Resultaterne lægger sig op ad tidligere forskning. I 2019 sammenlignede NASA de enæggede astronaut-tvillinger Scott og Mark Kelly med hinanden, efter at Scott havde tilbragt et år på rumstationen.

Scott Kellys hjerte blev markant mindre efter opholdet i rummet, hvilket blandt andet er beskrevet i et studie fra 2021. Ifølge New York Times så det ud til, at han holdt sig i relativt god form, men hans hjerte blev alligevel mindre.

Hjertet var også svækket, da han vendte tilbage til Jorden.

Det så forskerne også i cellerne på rumstationen. Et normalt hjerte slår, når hjertemuskelcellerne trækker sig sammen, men i en næsten vægtløs tilstand har hjertet mindre at lave.

Hjertet skal simpelthen generere mindre kraft for at pumpe blodet rundt i kroppen, fordi det ikke skal arbejde mod tyngdekraften.

Forskerne observerede i det nye studie, at hjertecellerne har svagere og unormale sammentrækninger efter en måned i rummet.

»De gætter på, at det kan være med til at forklare den tendens til rytmeforstyrrelser, de ser hos astronauter,« siger Mathis Stokke.

Præcis hvorfor står ikke klart.

Men udover den manglende tyngdekraft i rummet bliver astronauters kroppe også udsat for langt mere stråling, end de normalt gør, når de befinder sig indenfor atmosfæren. Strålingen kan forårsage flere forskellige slags celleskader i kroppen - og også i hjertet.

Studiet peger ikke præcis på, hvilke effekter der fører til hvilke slags skader, men det viser, at rejser i rummet sandsynligvis kan have flere negative konsekvenser.

Har brugt hjerteceller fra stamceller

Forskningen er foretaget ved at dyrke hjerteceller fra menneskelige stamceller. Cellerne, som sidder på en computerchip, der overvåger dem, er blandt andet koblet til sensorer, der registrerer, hvor hårdt de trækker sig sammen.

Mathis Stokke fortæller, at denne metode har været brugt i lang tid, og at den bliver stadigt mere præcis.

Forskerne bruger også en slags gel omkring cellerne for at imitere et rigtigt hjerte så godt som muligt.

Målet er at simulere den måde, rigtige hjerteceller fungerer, så præcist som muligt uden at skulle fragte et rigtigt hjerte til rumstationen.

Langt fra celleforsøg til virkeligheden

Men der er stadig en del begrænsninger for, hvor meget modelhjertet ligner et rigtigt hjerte i en rigtig krop. Mathis Stokke påpeger, at hjertecellerne på rumstationen ikke pumper blod rundt i et system, så forskerne er stadig et godt stykke vej fra at kunne genskabe et hjerte i vægtløs tilstand.

»Det er en meget spændende opdagelse, og fundene matcher det, man har set hos astronauterne. Men der er langt fra denne slags cellesystem, de har her, til et intakt hjerte i en krop,« påpeger han.

Mathis Stokke spekulerer på, om de nye resultater kan bruges til at skabe mere målrettet træning for astronauter i forbindelse med rummissioner for at modvirke negative effekter på hjertet.

Han spekulerer også på, om viden om, hvordan sådan en træning fungerer i et meget usædvanligt miljø ude i verdensrummet, også kan give mere viden om, hvilken effekt denne slags træning har på kroppen generelt.

»Ikke kun for astronauterne, men også for alle os andre.«

©Forskning.no. Oversat af Stephanie Lammers-Clark. Læs den oprindelige artikel her.