Experiment MIRGEN

Eine optimale Immunfunktion ist eine wichtige Voraussetzung für die Gesundheit der Astronauten und damit für die Durchführung von Raumflügen. Von besonderer Bedeutung ist ein intaktes Immunsystem im Hinblick auf den engen Kontakt der Astronauten in der Raumstation und die Einschränkungen medizinischer Maßnahmen bei Langzeitflügen. Aus Tierexperimenten und einigen wenigen Untersuchungen an Astronauten ist bekannt, dass Allaufenthalte und allein schon Bewegungsmangel zu Einschränkungen der Immunfunktionen führen.

Forschungsziel

Da das Immunsystem ein komplexes Netzwerk darstellt, in dem Immunzellen und lösliche Faktoren (z.B. Immunglobuline, Zytokine) zusammenwirken, sich gegenseitig steuern und ergänzen, wurde im vorliegenden Projekt angestrebt, eine möglichst große Zahl an Immunparametern zu erfassen. Dazu wurden vor und nach dem Allaufenthalt der Kosmonauten Blutproben organisiert und in den Labors der ARC Research Seibersdorf analysiert. Untersucht wurden die verschiedenen Populationen von weißen Blutkörperchen (Lymphozyten), die Aktivität sog. Killerzellen, die virusinfizierte Zellen und Tumorzellen erkennen und unschädlich machen, und die Menge an Immunglobulinen im Blut.

Neben den Immuntests wurde auch eine Untersuchung über mögliche Veränderungen der DNA Struktur durch die Bedingungen des Raumfluges durchgeführt, um damit festzustellen, ob genetische Schäden auftreten, die zu Spätschäden führen könnten.

Ergebnisse

Innerhalb der verschiedenen Populationen der Lymphozyten zeigte sich – wie bereits im Projekt AUSTROMIR – dass Stressbedingungen ganz allgemein zu einer Einschränkung sowohl der Zahl als auch der Funktion von Killerzellen führen: Während des pre-flight Trainings der Kosmonauten fielen Anzahl und Aktivität der Killerzellen. Nach 439 Tagen im All hatte sich beim untersuchten Kosmonauten das Immmunsystem adaptiert, die Killerzellen zeigten normales Verhalten, während nach einem 6 monatigen Aufenthalt eines weiteren Kosmonauten bei der Rückkehr die Killerzellen noch deutlich eingeschränkt waren.

Die Fähigkeit der Immunzellen zur DNA Synthese und damit zur Vermehrung war nach dem Flug bei allen untersuchten Kosmonauten nur unwesentlich verändert. Innerhalb der DNA waren durch den langen Aufenthalt im All aber deutlich vermehrt Strangbrüche, d.h. DNA Schäden, zu detektieren.

Der Langzeitaufenthalt im All führte zu keinen signifikanten Veränderungen der Immunglobuline im Serum. Wurden dagegen die B Zellen, d.s. Immunzellen, die für die Produktion von Immunglobulinen verantwortlich sind, außerhalb des Organismus (= in vitro – in Zellkultur) zur Immunglobulinsynthese angeregt, so produzierten sie deutlich weniger als vor dem Flug.

Technische Daten

Für das Experiment MIRGEN war im Vorfeld keine Entwicklung einer eigenen Apparatur notwendig.

Alle für die Blutabnahme nötigen medizinischen und technischen Mittel wurden verwendet, wie sie in jedem Labor zur Blutabnahme und -untersuchung vorhanden sind.

Experimentatoren

Dr. Helga Tuschl (Projektverantwortliche)
Dr. Elisabeth Weber
Rozika Kovac
alle: Österreichisches Forschungszentrum Seibersdorf Ges.m.b.H., Seibersdorf

Dr. I. Konstantinova
Dr. M. Rykova
J. Antropowa
D. Meshkov
alle: IMBP (Institut für Biomedizinische Probleme), Moskau