Tijdens een ruimtemissie van zes maanden ontdekten onderzoekers dat het menselijk lichaam ongeveer 54 procent meer rode bloedcellen vernietigt dan het normaal zou doen.
Op aarde vernietigen en produceren onze lichamen elke seconde twee miljoen rode bloedcellen. Maar wanneer je je in de gewichtloosheid van de ruimte bevindt, gebeurt er opeens iets merkwaardigs. Onderzoekers hebben namelijk ontdekt dat je lichaam in het heelal plotseling korte metten maakt met veel meer rode bloedcellen. En dat zou weleens verstrekkende gevolgen kunnen hebben voor toekomstige bemande missies naar de maan en Mars.
Bloedarmoede in de ruimte
Dat astronauten vaak aan bloedarmoede lijden, is al langer bekend. Vóór de huidige studie werd echter gedacht dat dit een vrij kortstondige toestand is; een snelle aanpassing van het lichaam aan het feit dat vloeistoffen zich door gewichtloosheid naar het bovenlichaam van astronauten verplaatsen wanneer zij voor het eerst in de ruimte aankomen. “Studies uit de jaren negentig suggereerden al dat hemolyse (het verschijnsel dat rode bloedcellen in het lichaam uit elkaar vallen, red.) plaatsvindt in de allereerste dagen in de ruimte,” vertelt onderzoeker Guy Trudel in gesprek met Scientias.nl. Waarom? Astronauten verliezen bij microzwaartekracht 10 procent van de vloeistoffen die door hun bloedvaten stroomt. En om dat te compenseren, vermoedden wetenschappers dat ook 10 procent van de rode bloedcellen vernietigd worden. Na tien dagen in de ruimte zou alles weer normaal moeten zijn.
Studie
Maar een nieuwe studie verandert nu alles wat we hierover dachten te weten. In het onderzoek bestudeerden wetenschappers veertien astronauten tijdens hun ruimtemissies van zes maanden. De onderzoekers waren in staat om kleine hoeveelheden koolmonoxide in de adem van de astronauten te meten. Elke keer dat er namelijk een zogenoemd ‘heem-molecuul’ – het dieprode pigment in rode bloedcellen – wordt vernietigd, wordt er één koolmonoxide-molecuul geproduceerd.
Het leidt tot een verrassende ontdekking. Want de onderzoekers concluderen dat ruimtebloedarmoede niet een kortstondige aandoening is, veroorzaakt door de verschuiving van vloeistoffen. Integendeel. “Het blijkt een primair effect van een verblijf in de ruimte te zijn,” zegt Trudel.
Rode bloedcellen
Zoals gezegd vernietigen en produceren onze lichamen elke seconde twee miljoen rode bloedcellen. De onderzoekers ontdekten dat de onderzochte astronauten gedurende de zes maanden dat ze in de ruimte waren, 54 procent meer rode bloedcellen vernietigden. Dat zijn 3 miljoen verdwijnende rode bloedcellen per seconde. Deze resultaten waren hetzelfde voor zowel vrouwelijke als mannelijke astronauten.
Oorzaak
Volgens Trudel zijn de bevindingen verrassend. “Zeker de omvang van het aantal rode bloedcellen dat vernietigd wordt en het aanhoudende karakter ervan,” stelt hij. Waarom er in de ruimte zoveel meer rode bloedcellen worden vernietigd dan op aarde, weet Trudel nog niet. “Het verschil is groot, maar de verklaring hiervoor is nog grotendeels onduidelijk. Er bestaan wel enkele hypothesen, maar die zullen nog nader bestudeerd moeten worden.”
Geen probleem
Hoewel het team de productie van rode bloedcellen niet rechtstreeks heeft gemeten, gaan ze er wel vanuit dat de onderzochte astronauten extra rode bloedcellen aanmaakten om de cellen die ze vernietigden te compenseren. Anders zouden de astronauten ernstige bloedarmoede hebben gekregen en grote gezondheidsproblemen hebben ondervonden. “Het blijkt dat astronauten goed functioneren in de ruimte met minder rode bloedcellen; ze hebben ook een kleiner bloedvolume,” legt Trudel uit. “Het is daarom geen probleem om minder rode bloedcellen te hebben als je lichaam gewichtloos is. Maar wanneer je op aarde en mogelijk op andere planeten of manen landt, kan bloedarmoede je energie, uithoudingsvermogen en kracht aantasten. De effecten van bloedarmoede zijn pas voelbaar als je landt, en je weer moet omgaan met de zwaartekracht.”
Eén jaar later
De effecten van een ruimtemissie op je lichaam blijven bovendien nog lang nagalmen. Hoewel het niveau van rode bloedcellen drie tot vier maanden na terugkeer op aarde weer geleidelijk normaliseerde, ontdekten de onderzoekers dat de astronauten een jaar later nog steeds 30 procent meer rode bloedcellen vernietigden dan vóór hun missie. Deze resultaten suggereren dat de astronauten lichamelijke, structurele veranderingen zijn ondergaan tijdens hun verblijf in de ruimte, waardoor de rode bloedcellen zelfs een jaar na de missie nog altijd een ander ritme kennen.
Missies naar de maan en Mars
Volgens Trudel hebben de bevindingen gevolgen voor toekomstige ruimtevaarders. “Hoe langer de ruimtemissie, hoe erger de bloedarmoede,” zegt hij. “Dit kan gevolgen hebben voor lange missies naar de maan en Mars.” Het is dan ook volgens de onderzoeker belangrijk dat we op zoek gaan naar een sluitende verklaring voor het precieze mechanisme achter ruimtehemolyse. “Als we precies kunnen achterhalen wat deze bloedarmoede veroorzaakt, is het mogelijk om het te behandelen of te voorkomen,” aldus Trudel. Om de productie van rode bloedcellen te verhogen, zullen astronauten in ieder geval een aangepast dieet moeten volgen.
Vragen
Onderzoek naar het fenomeen gaat door. Want dat er nog veel te ontraadselen is, staat buiten kijf. Zo is het bijvoorbeeld nog onduidelijk hoe het lichaam de hogere mate van vernietiging en productie van rode cellen kan volhouden. “Onze studie identificeerde aanzienlijke kennislacunes,” zegt Trudel. “Zullen de verhoogde vernietiging van rode bloedcellen en de compenserende productie ervan ook doorgaan tijdens missies langer dan 6 maanden? Hoe zit het met missies van 1 jaar, of missies naar de maan of Mars? En wat is een veilige interval tussen missies voor astronauten die meerdere keren op missie worden gestuurd?”
Het zijn allemaal belangrijke vragen die beantwoord zullen moeten worden. 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. De hoop is dan ook dat we over enkele jaren meer zullen weten.
