Fadenwürmer unter Mikrogravitation auf der Internationalen Raumstation ISS

Menschen sind seit jeher vom Kosmos fasziniert: Antike Höhlenmalereien zeigen, dass wir fast so lange über den Weltraum nachdenken, wie wir als Spezies existieren. Die Beliebtheit neuer Science-Fiction-Filme spricht dafür, dass der menschliche Verstand gerade dabei ist, die harsche Umgebung “dort draußen” zu begreifen.

Der menschliche Körper ist eine andere Sache. Bei verringerter Gravitation – wie es in der Raumfahrt der Fall ist – nutzen wir nicht länger unsere Muskeln, um der normalen Anziehung der Planetenmasse entgegenzustehen. Ohne zusätzliche Übungen verlieren Astronauten sowohl Knochen- als auch Muskelmasse. Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass sich andere Bereiche des Körpers im Weltraum ebenfalls verändern, beispielsweise die Krümmung der Wirbelsäule, die Blutmenge im Körper und das Sehvermögen.

So wie wir jetzt sind, könnten lange Reisen in den Weltraum durch unsere physikalischen Fähigkeiten begrenzt werden. Aber ein winziger neuer Astronaut könnte möglicherweise die dringend benötigten Einblicke in die Art und Weise geben, wie sich unsere Körper unter Mikrogravitation verhalten: der edle Fadenwurm.

Es mag vielleicht unser Ego kränken, aber Fadenwürmer der Art Caenorhabditis elegans haben eine große Menge genetischen Materials mit Menschen gemeinsam. Die Gemeinsamkeiten sind groß genug, um sie zu guten Kandidaten für neue Untersuchungen zu machen, die darauf abzielen, die Auswirkungen von Mikrogravitationsumgebungen auf Astronauten zu bestimmen.

Fadenwürmer werden ähnlich wie Fruchtfliegen oft als Modelle für größere Organismen verwendet. Das liegt daran, dass ihre kurzen Lebensspannen Wissenschaftlern erlauben, mehrere Wurmgenerationen in einer kurzen Zeitperiode zu beobachten, was schnellere Ergebnisse für Untersuchungen zur Folge hat. In einer neuen Studie mit dem Titel “Alterations of C. Elegans Muscle Fibers by Microgravity” werden Besatzungsmitglieder der International Space Station (ISS) zwei Gruppen von Würmern züchten: Eine unter Mikrogravitation und die andere innerhalb einer Zentrifuge, die die Würmer eine künstliche Gravitation erfahren lässt. Die Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) leitet die Untersuchung.

“Die Astronauten werden mehrere Generationen der Organismen züchten, so dass wir die Organismen in verschiedenen Stadien ihrer Entwicklung erforschen können”, sagte Atsushi Tigashitani, der leitende Wissenschaftler des Experiments von der Tohoku University in Miyagi (Japan). “Unsere Studien werden helfen festzustellen, wie und warum diese gesundheitlichen Veränderungen unter Mikrogravitation stattfinden. Sie werden helfen zu bestimmen, ob die Anpassungen an den Weltraum von einer Zellgeneration an die nächste weitergegeben werden, ohne die grundlegende DNA eines Organismus zu verändern.”

Die Ergebnisse des Experiments könnten sich auf mehr Menschen auswirken als nur auf zukünftige Astronauten. Die molekularen Veränderungen zu verstehen, die möglicherweise unter Mikrogravitationsbedingungen auftreten, könnte Forscher dabei unterstützen, Behandlungen und Therapien zu entwickeln, um den physischen Veränderungen entgegenzuwirken, die mit dem Alterungsprozess und längerer Bettlägerigkeit einhergehen. Der Fadenwurm könnte für die ältere und gebrechliche Bevölkerung auf der Erde überraschend wichtig sein, genau wie für die Astronauten, die die Erde umkreisen.

Am 14. April 2015 starteten die Fadenwürmer an Bord der sechsten SpaceX-Versorgungsmission zur International Space Station.

Videobeitrag über die Studien an Fadenwürmern unter Mikrogravitation (Science@NASA)

Quelle: http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2015/23may_roundworms/

(THK)