Prisma

Schwerelosigkeit schlägt auf den Darm

Tight junctions halten nicht dicht

Foto: byrdyak – stock.adobe.com

us | Seit Juri Gargarin 1961 als erster Mensch in den Weltraum geschossen wurde, sind ihm dutzende Astronauten gefolgt. Teilweise verbrachten sie mehrere Monate am Stück in der Schwerelosigkeit. Diese ungewohnten Bedingungen bleiben nicht ohne Auswirkungen auf den menschlichen Körper. Studien haben gezeigt, dass durch einen Aufenthalt im All zum Beispiel das Immunsystem geschwächt wird. Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Epithelzellen des mensch­lichen Gastrointestinaltraktes in der Schwere­losigkeit beeinträchtigt werden. Eigentlich soll diese Zellschicht auf der Darmschleimhaut den Organismus vor dem Durchtritt von Viren, Bakterien und anderen Pathogenen schützen. Biomediziner der University of California führten ein Experiment durch, in dem die Epithelzellen in einem rotierenden Gefäß unter annähernder Schwerelosigkeit kultiviert wurden. Proteine, die an den Tight junctions, also den dichten Verbindungen zwischen den Zellen, beteiligt sind, wurden mit einem Fluoreszenzfarbstoff angefärbt. So konnte beobachtet werden, dass sich die Bildung der Tight junctions in der Schwere­losigkeit verzögert. Außerdem wurde ein verringerter transepithelialer elektrischer Widerstand gemessen im Vergleich zu Zellen, die auf einer statischen Oberfläche kultiviert wurden. Zellen, die in der Schwerelosigkeit gewachsen waren und anschließend mit Acetaldehyd inkubiert wurden, zeigten zudem eine höhere Permeabilität für den Fluoreszenzfarbstoff FD4 als die Kontrollen. Aus diesen Ergebnissen schlussfolgern die Forscher, dass Astronauten ohne Einfluss der Gravitation unter Umständen anfälliger für Magen-Darm-Erkrankungen sind und mit schwereren Symptomen rechnen müssen als auf der Erde. |

Literatur

Alvarez R et al. A Simulated Microgravity Environment Causes a Sustained Defect in Epithelial Barrier Function. Sci Rep 2019;9(1):17531

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