Tijdens ruimtemissies worden astronauten blootgesteld aan hoge niveaus van galactische kosmische straling en gewichtloosheid. En dat kan weleens de werking van erectieweefsels aantasten.
Al sinds jaar en dag droomt de mensheid ervan om het heelal te ontsluiten. De volgende stap in de verkenning van het heelal omvat menselijke missies naar de maan en Mars. Maar dat is niet zonder gevaar. Inmiddels beseffen we maar al te goed dat de ruimte een extreem vijandige omgeving is die een serieuze bedreiging vormt voor de menselijke gezondheid. Een voorbeeld hiervan is dat het immuunsysteem in de ruimte niet optimaal functioneert. Ook is bekend dat je ogen erop achteruit gaan en je spieren en botten kunnen verslappen. Bovendien zorgt kosmische straling ervoor dat het maag-darmstelsel minder goed functioneert en kan blootstelling eraan resulteren in hartfalen, beroertes of hartaanvallen. Maar alsof dat nog niet genoeg is, wijst een recente studie uit dat ruimtereizen, specifiek voor mannen, weleens voor nóg een vervelend ongemak kunnen zorgen.
Erectiestoornissen
Tijdens ruimtemissies worden astronauten blootgesteld aan hoge niveaus van galactische kosmische straling en gewichtloosheid. En nu suggereren proeven met ratten dat dit mogelijk tot erectieproblemen leidt. “Blootstelling aan galactische kosmische straling heeft diverse schadelijke effecten,” vertelt onderzoeker Justin La Favor in een e-mail aan Scientias.nl. “We ontdekten dat het problemen veroorzaakt in de werking van het endotheel (een dunne laag cellen die de binnenkant van bloedvaten bekleedt en een cruciale rol speelt bij het reguleren van de bloedstroom en bloeddruk, red.), de neurovasculaire functie in het erectiele weefsel van de penis en de belangrijkste slagader die de bloedtoevoer naar de penis regelt. Deze processen zijn allemaal cruciaal voor een erectie.”
Oxidatieve stress
Uit het onderzoek blijkt dat de ontdekte veranderingen in de bloedvaten al veroorzaakt worden door redelijk lage hoeveelheden galactische kosmische straling en in mindere mate door gewichtloosheid, voornamelijk door toenames in oxidatieve stress. Dit is een onbalans tussen de productie van schadelijke moleculen, bekend als vrije radicalen, en het vermogen van het lichaam om ze te neutraliseren met antioxidanten. Dit kan leiden tot schade aan cellen en weefsels. “We zagen bijzonder duidelijke tekenen van oxidatieve stress die de hoeveelheid stikstofmonoxide verminderen in het erectiele weefsel van ratten die aan galactische kosmische straling werden blootgesteld,” aldus La Favor.
Mannelijke astronauten
De bevindingen zijn tamelijk zorgwekkend. Het betekent namelijk dat mannen die terugkomen van een bemande missie naar de ruimte daar een heel vervelend kwaaltje aan kunnen overhouden. Bovendien blijven de effecten van een ruimtemissie op het mannelijk lichaam nog lang nagalmen. De erectieproblemen kunnen zelfs voor een lange tijd blijven bestaan. En dat is best ernstig. “Erectiestoornissen staan bekend om hun grote impact op de levenskwaliteit,” stelt La Favor. En dat terwijl het overgrote deel van de astronauten nog altijd man is. In totaal hebben 129 NASA-astronauten het internationale ruimtestation (ISS) bezocht, bestaande uit 103 mannen en 26 vrouwen (ongeveer 20 procent van het totaal). In 2023 was slechts 11 procent van alle astronauten wereldwijd vrouw. Hoewel het aantal vrouwelijke astronauten momenteel toeneemt, lijkt het dus vooralsnog een ‘mannenwereld’ te zijn.
Ratten
Ondanks dat het onderzoek met ratten is uitgevoerd, is La Favor van mening dat de resultaten ook relevant zijn voor mensen. “Bij elke studie met knaagdieren is er altijd twijfel over de vertaling naar de menselijke situatie,” zegt hij. “Maar omdat we na een lange herstelperiode functionele beperkingen hebben gezien, ben ik meer overtuigd dat hetzelfde voor mensen geldt. Bovendien zijn de verstoorde moleculaire processen die we bij de ratten hebben waargenomen ook belangrijk voor de menselijke erectiele functie, wat mijn vertrouwen verder versterkt.”
Kosmische straling
De bevindingen uit de studie laten wederom zien hoe schadelijk kosmische straling, die bestaat uit geladen deeltjes, zoals protonen en zware ionen, is. Op aarde worden we daar gelukkig door het aardmagnetisch veld en de aardatmosfeer tegen beschermd. Maar diezelfde straling kan het oppervlak van de maan – die niet over een atmosfeer beschikt en slechts uitgerust is met een zwak magnetisch veld – en ook het oppervlak van Mars – die een veel dunnere atmosfeer dan de aarde heeft – vrij moeiteloos bereiken. Deze deeltjes hebben veel energie en kunnen door materialen en weefsels heen dringen. Wanneer astronauten tijdens ruimtemissies aan kosmische straling worden blootgesteld, kunnen de deeltjes door het lichaam reizen en interacties met cellen en weefsels aangaan. En daar kan het zoals deze studie laat zien, behoorlijk wat schade aanrichten. “De bekende effecten van galactische kosmische straling omvatten onder andere oxidatieve schade, ontsteking, celdood en weefselfibrose, die allemaal brede en serieuze gezondheidsgevolgen kunnen hebben,” somt La Favor op.
Behandelingen
Toch hoeven toekomstige mannelijke ruimtereizigers niet bij de pakken neer te zitten. Behandeling met verschillende antioxidanten kan namelijk een waardevolle troef zijn. “Dit is de eerste studie die suggereert dat ruimtevaart invloed kan hebben op de erectiele functie, dus specifieke behandelingen hiervoor zijn nog niet volledig onderzocht,” stelt La Favor. “Maar in ons onderzoek hebben we het erectiele weefsel blootgesteld aan verschillende medicijnen. We ontdekten dat een mitochondriaal gerichte antioxidant en een remmer van het enzym arginase de grootste verbetering in de functie van het erectiele weefsel veroorzaakten. Hoewel de schadelijke effecten van galactische kosmische straling lang aanhielden, lijkt het erop dat erectiestoornissen dus mogelijk wel behandelbaar zijn door directe verbeteringen aan te brengen in bepaalde processen in de weefsels. Meer onderzoek is echter nodig om te bepalen of de bestudeerde medicijnen echt nuttig kunnen zijn.”
Maan en Mars
De resultaten hebben aanzienlijke implicaties voor toekomstige ruimtereizigers. Dat ruimtereizen mogelijk het risico op erectiestoornissen vergroot, vormt opnieuw een uitdaging die moet worden aangepakt voordat bemande missies van start gaan. Maar de tijd dringt. Zeker nu de plannen om terug te keren naar de maan en onze naaste buur Mars op een bezoekje te trakteren, steeds concreter worden. Zo wil NASA niet alleen binnenkort al de eerste vrouw en een volgende man op de maan laten landen, maar bouwen ze ook aan een heus ruimtestation rondom de maan dat permanent bezet zal worden door astronauten. Vanuit het ruimtestation zal intensief onderzoek worden gedaan naar onze natuurlijke satelliet. Bovendien zal het station gaan fungeren als een tussenstation naar andere plekken in het zonnestelsel en als springplank dienen voor toekomstige bemande missies naar Mars.
De wetenschapper hoopt dat door ruimtevaart veroorzaakte erectieproblemen in de komende jaren meer aandacht zal krijgen. “Met geplande bemande missies naar verre ruimtebestemmingen in de komende jaren, wordt het cruciaal om de seksuele gezondheid van astronauten nauwlettend te monitoren wanneer ze naar de aarde terugkeren,” besluit La Favor.
