الهام از گورخرماهی برای سفر به اعماق فضا!

فضانورداني که مدت طولاني را بايد در فضا تحمل کنند و ممکن است در معرض خطر تغيير ميکروبيوم روده، فعال‌سازي مجدد ويروس‌هاي خفته، سرطان خون و سوءعملکرد ميتوکندري باشند، اما تحقيقات جديد روي گورخر ماهي نشان داده است که چگونه خواب زمستاني مي‌تواند به کاهش اين خطرات منجر شود.

با توجه به اينکه به عنوان مثال براي رسيدن به مريخ بايد يک سفر شش ماهه را به جان خريد، ايده خوابيدن در يک پرواز طولاني مدت راه خوبي براي گذران وقت است. اما فضانورداني که به سمت سياره سرخ مي‌روند، با چيزهاي فراتر از خستگي و سر رفتن حوصله روبرو خواهند بود، چرا که محيط پرتشعشع فضا مي‌تواند طيف وسيعي از اثرات مضر را از جمله تحليل عضلات، ضعف استخوان و تاري ديد بر سلامتي انسان بگذارد.

دانشمندان دانشگاه "کوئينز بلفاست" براي حل اين مشکل از روش مورد استفاده برخي از گونه‌هاي حيواني از خواب زمستاني براي محافظت در برابر شرايط دشوار الهام گرفتند و براي بررسي بيشتر ايده‌هاي خود به گورخرماهي‌ها روي آوردند.

گورخرماهي اغلب به عنوان الگويي براي مطالعات علمي عمل مي‌کند، زيرا داراي يک ژنوم کاملاً مشابه با انسان است و مطالعه روي اين گونه قبلاً نشان داده است که چگونه مي‌توانيم با نابينايي بهتر مبارزه کنيم، خواب را بيشتر بفهميم و قلب‌هاي آسيب ديده را ترميم کنيم.

اين بار دانشمندان نوعي از خواب زمستاني را به نام "تورپور"(torpor) در اين حيوانات ايجاد کردند که فعاليت متابوليکي آنها را کاهش مي‌دهد.

دانشمندان در يک گروه از گورخرماهي‌ها خواب زمستاني "تورپور" ايجاد کردند، در حالي که يک گروه ديگر به عنوان گروه کنترل عمل مي‌کردند. سپس هر دو گروه تحت تابش ميزاني از اشعه قرار گرفتند که انسان در يک سفر شش ماهه به مريخ تجربه مي‌کند. سپس محققان از تجزيه و تحليل ژنومي براي بررسي بيان ژن در هر دو گروه استفاده کردند.

دانشمندان در گورخرماهي‌هاي گروه کنترل نشانه‌هايي از استرس اکسيداتيو، آسيب دي‌ان‌اي، سيگنالينگ هورمون استرس و تغيير در چرخه تقسيم سلولي مشاهده کردند. در حالي که در گورخرماهي‌هاي به خواب زمستاني رفته فعاليت متابوليکي پايين با کاهش استرس اکسيداتيو و افزايش تشخيص و حذف پروتئين‌هاي مضر و اثرات محافظتي در برابر اشعه مشاهده شد.

"توماس کيهيل" محقق ارشد اين مطالعه مي‌گويد: نتايج ما نشان مي‌دهد در گورخرماهي‌هاي به خواب "تورپور" رفته، کاهش متابوليسم و ​​غلظت اکسيژن در سلول‌ها مشاهده شد که باعث ايجاد استرس اکسيداتيو کمتر و مقاومت بيشتر در برابر اشعه مي‌شود.

وي افزود: اين يافته‌ها در مورد چگونگي کاهش ميزان متابوليسم مي‌تواند از قرار گرفتن در معرض اشعه محافظت کند و مي‌تواند به انسان کمک کند تا يک نوع خواب زمستاني را در سفرهاي فضايي تجربه کند تا ايمن بماند.

در حالي که هنوز کارهاي زيادي براي انجام وجود دارد تا اينکه اثبات شود اين يک روش موثر براي انسان‌ها در سفرهاي فضايي طولاني مدت است، دانشمندان آن را به عنوان يک روش بالقوه داراي شواهد اوليه قانع کننده توصيف مي‌کنند.

ايده خواب زمستاني فقط به دلايل سلامتي انجام نمي‌شود، بلکه مي‌تواند مقدار مواد مصرفي و آذوقه مورد نياز براي يک سفر فضايي را کاهش دهد و به فضاپيما اجازه مي‌دهد جرم آن تا يک سوم کاهش يابد.

اين تحقيق در مجله MDPI Cells منتشر شده است.