Blutuntersuchungen von Astronauten Langzeitaufenthalt im All schädigt das Gehirn

Das Weltall, unendliche Weiten. Selbst "Star Trek Captain Kirk" William Shatner wird es jetzt besuchen. Für ein paar Minuten. Besser ist das. Denn Langzeitaufenthalte bergen enorme Risiken insbesondere für das Gehirn wie eine neue Studie jetzt zeigt.

Alexander Gerst schaut aus der Raumstation auf den blau leuchtenen Erdball.
Astronaut Alexander Gerst auf der ISS. Die Aussicht ist grandios. Die Gefahren sind es aber auch noch. Wie die neue Untersuchung zeigt, auch für das Gehirn. Bildrechte: NASA

  • Blutuntersuchungen nach Langzeitaufenthalten im All geben Hinweise auf Hirnschädigungen.
  • Betroffen sind nicht nur einzelne Areale, sondern das gesamte Gehirn.
  • Risiken können mit der Länge des Aufenthaltes steigen.

Das Weltall ist kein Ponyhof. Auch wenn die wachsende Zahl von Touristen im All uns das vielleicht manchmal denken lässt. Es ist eine lebensfeindliche Umgebung. Nur mit riesigem technischen Aufwand können Menschen dort überleben. Strahlung und Schwerelosigkeit machen den Astronautinnen und Astronauten trotzdem zu schaffen, Muskeln und Knochen schwinden – und auch das Gehirn ist betroffen. Bereits frühere Untersuchungen zeigten, dass die graue Hirnsubstanz abnimmt, die Sehschärfe auch.

Jetzt haben Wissenschaftler der LMU München herausgefunden, dass längere Aufenthalte im Weltall nachweislich das Hirn schädigen können. Dazu untersuchte das Team um die LMU-Mediziner Peter zu Eulenburg und Alexander Choukér in Kooperation mit Wissenschaftlern der Universität Göteborg (Schweden) und russischen Kollegen Blutproben von fünf Kosmonauten, die im Mittel 169 Tage an Bord der internationalen Raumstation ISS verbracht hatten. Die Untersuchungen fanden vor dem Start, direkt nach der Landung und danach in ein und drei Wochen Abstand statt. "Damit sind wir die ersten, die engmaschig über drei Wochen unmittelbar nach einem Langzeitaufenthalt im Blut sehr detailliert den Zustand des Gehirns beurteilen können", so Prof. Eulenburg in einer Mitteilung der Uni.

Gesamtreaktion des Gehirns

Die Internationale Raumstation schwebt in 400 Kilometern Höhe über der Erde. Das Bild wurde 20. Februar 2010 vom Spaceshuttle "Endeavour" aufgenommen.
Bildrechte: NASA

Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen einen deutlichen Anstieg von verschiedenen hirneigenen Proteinen. Das weist den Forschern zufolge zum Beispiel auf eine Verletzung der langen Nervenfasern in der weißen Substanz und dem Stützgewebe des Gehirns, der Glia, hin. Der Anstieg der Blutwerte für zwei Varianten des Amyloid-Proteins, einem Alterungsmarker, war noch nach drei Wochen substantiell nachweisbar. Es seien nicht nur einzelne Areale betroffen, so die Untersuchungen, das könne man als Gesamtreaktion des Gehirns werten. Die Ergebnisse deuteten damit auf eine "leichtgradige, aber anhaltende Hirnverletzung und einen beschleunigten Alterungsprozess des Gehirns bei Rückkehr zur Erde hin", sagt zu Eulenburg.

Es scheinen dabei alle relevanten Gewebsarten des Gehirns betroffen zu sein.

Prof. Peter zu Eulenburg. LMU München

Schwerelosigkeit stört Blutfluss

Nach Ansicht der Forscher liegt die Ursache in der Schwerelosigkeit. Die führt möglicherweise dazu, dass das venöse Blut (das ist das, das zum Herzen zurückfließt) nicht richtig abfließen könne. Das wiederum führt mit zunehmender Dauer des Aufenthaltes zu einem Druckanstieg im Nervenwasser. "Um die neurologischen Risiken bei Langzeitmissionen zu minimieren und die allgemeine klinische Bedeutung der Befunde zu bestimmen sind umfassendere Studien mit vorbeugenden Maßnahmen gegen den Druckanstieg im Kopf unbedingt notwendig, bevor Raumfahrer eine Reise zum Mars antreten", so Peter zu Eulenburg.

Link zur Studie

Changes in Blood Biomarkers of Brain Injury and Degeneration Following Long-Duration Spaceflight
Peter zu Eulenburg et al., erschienen in JAMA Neurology 2021

gp

Satellit Eucropis des DLR 4 min
Bildrechte: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
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