Die Erforschung der Auswirkungen von Langzeitaufenthalten im Weltraum auf den menschlichen Körper hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. An dieser Forschung beteiligt ist auch das Team um Bioinformatiker Andreas Keller von der Universität des Saarlandes, das in Zusammenarbeit mit der Stanford University neue Erkenntnisse zu Geninformationen bei Astronauten gewinnen möchte. Die Ergebnisse dieser umfangreichen Studie wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht und decken die verschiedenen Belastungen auf, mit denen Astronauten während ihrer Missionen konfrontiert sind.

Zu den Belastungen zählen nicht nur der Raketenstart, sondern auch die Schwerelosigkeit und die erhöhte Strahlenbelastung während des Aufenthalts in der Internationalen Raumstation (ISS). Daher untersucht das Team um Keller spezifische microRNAs, die für die Regulierung genetischer Informationen in den Zellen verantwortlich sind. Diese Gene könnten entscheidend sein, um die negativen gesundheitlichen Auswirkungen auf Astronauten zu mildern.

Analyse der Geninformationen

Das Saarbrücker Forscherteam erhielt 686 RNA-Proben aus 13 Organen von Mäusen, die mindestens drei Wochen auf der ISS waren. Diese Mäuse wurden mit gleichaltrigen Mäusen verglichen, die auf der Erde blieben. Die Dauer der Datenanalyse betrug über ein Jahr und fokussierte sich auf Veränderungen im Gewebe von Herz, Gehirn, Milz, Thymus und Verdauungstrakt.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Schwerelosigkeit Symptome hervorruft, die degenerativen Erkrankungen ähneln, wie Muskelschwund, Knochenschwund und ein geschwächtes Herz-Kreislauf-System. Eine weitere Erkenntnis deutet darauf hin, dass Organe in der Schwerelosigkeit anders altern, was möglicherweise zu einer beschleunigten Alterung von Astronauten führt. Diese Effekte verstärken sich mit der Dauer der Mission und sind für zukünftige längere Weltraummissionen von großer Relevanz.

Das Ziel der Studie liegt in der Identifikation von Biomarkern und therapeutischen Ansätzen, die dabei helfen könnten, die negativen gesundheitlichen Auswirkungen auf Astronauten zu mildern. Im Frühjahr 2026 ist eine weitere Publikation geplant, die sich mit Gensequenzierungsmustern befasst.

Medizinische Entwicklungen aus der Schwerelosigkeit

Die Forschung im Weltraum ist nicht nur für die Astronauten selbst von Bedeutung, sondern hat auch große Potenziale für die Anwendung auf der Erde. Die Europäische Weltraumagentur (ESA) führt unter der Leitung von Expertin Angelique Van Ombergen Forschungen zu Gesundheitsthemen durch, deren Erkenntnisse oft auf irdische Patienten übertragbar sind. Astronauten verbringen einen erheblichen Teil ihrer Zeit auf der ISS mit wissenschaftlichen Experimenten, die auch Erkenntnisse über physiologische Veränderungen ermöglichen, wie Muskelschwund und Verlust der Knochendichte.

Ein faszinierendes Beispiel ist eine Studie über 3D-Knochenmodelle auf der ISS, die den Biomarker „Irisin“ für Osteoporose identifizierte. Solche Studien können entscheidende Impulse für die Behandlung von Krankheiten wie Osteoporose und Muskelschwund auf der Erde liefern. Forschung des LMU Klinikums zeigt zudem, dass Schwerelosigkeit den menschlichen Körper auf tiefgreifende Weise beeinflusst, indem Körperflüssigkeiten sich im Oberkörper verlagern und das Risiko für Blutgerinnsel erhöht wird, speziell im Halsbereich der Astronauten.

Diese tiefgreifenden Erkenntnisse sind nicht nur für die Raumfahrt von Bedeutung, sondern auch für Menschen, die in immobilen Situationen leben oder sich einer Operation unterziehen. Der Workshop, organisiert von Prof. Dr. Alexander Choukér am LMU Klinikum, setzt sich für interdisziplinäre Debatten ein und soll den Austausch zwischen verschiedenen Raumfahrtagenturen fördern.