Studi Baru Temukan Astronot yang Pergi ke Luar Angkasa Alami Penuaan

Seiring berjalannya waktu, para ilmuwan telah memperoleh pemahaman yang jauh lebih baik tentang dampak penerbangan luar angkasa terhadap tubuh manusia, tetapi masih banyak hal yang belum kita ketahui.

Dipimpin oleh biokimiawan Jessica Pham dari UC San Diego, tim peneliti mengembangkan sistem bioreaktor untuk menumbuhkan dan memantau sel batang dan sel pendahulu hematopoietik manusia (HSPCs) dalam kondisi mikrogravitasi.

Penelitian mendalam terhadap HSPCs–yang berperan dalam produksi dan pemeliharaan darah–dapat memberikan pemahaman yang lebih baik tentang efek penuaan akibat penerbangan luar angkasa pada tingkat molekuler.

Platform eksperimental tersebut kemudian ditempatkan pada misi pengiriman pasokan SpaceX ke Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS), yang menghabiskan waktu antara 32 hingga 45 hari di orbit bumi rendah. Dampak pada sel-sel tersebut sangat mencolok, dengan beberapa temuan kunci.

Dalam lingkungan mikrogravitasi, laju produksi protein inflamasi oleh sel punca pembentuk darah meningkat, mengakibatkan beban kerja yang lebih tinggi dengan waktu pemulihan yang lebih singkat. Akibatnya, terjadi peningkatan pada beberapa penanda yang umumnya terkait dengan penuaan.

Sel-sel menjadi kurang mampu memproduksi sel-sel baru yang sehat seiring waktu dan menunjukkan tanda-tanda kerusakan. Yang patut diperhatikan adalah pemendekan telomer. Telomer adalah penutup pelindung di ujung kromosom dan biasanya mereka menjadi lebih pendek seiring waktu dengan setiap pembelahan sel, hingga akhirnya terlalu pendek untuk dapat membelah lagi. Telomer yang pendek juga erat terkait dengan penuaan.

Menariknya, beberapa sel menjadi begitu stres sehingga tidak dapat mengekspresikan protein yang menekan aktivasi genom gelap–DNA yang disebut 'junk DNA' yang biasanya berada dalam keadaan dormant di sel-sel, ditekan untuk menjaga stabilitas. Hal ini berarti bagian-bagian genom tersebut mulai aktif, yang pada gilirannya dapat mengganggu fungsi imun.

Tidak semua temuan berakhir suram dan mengkhawatirkan. Para peneliti menemukan bahwa setelah sel-sel tersebut dikembalikan ke Bumi dan ditempatkan pada substrat sumsum tulang muda dan sehat, sebagian kerusakan tersebut dapat pulih.

Hal ini menunjukkan bahwa kerusakan yang terkait dengan penerbangan luar angkasa dapat diperbaiki, dan upaya penelitian lebih lanjut dalam arah ini dapat membantu pemulihan astronaut di masa depan, serta memberikan wawasan tentang penuaan di Bumi.

Model penerbangan luar angkasa berdurasi pendek ini, yang mempercepat penuaan sel induk hematopoietik (HSPC), mungkin memberikan wawasan tentang penuaan manusia di Bumi dan penyakit ganas yang terkait dengan usia.

Pada akhirnya, penelitian-penelitian ini dapat memberikan panduan untuk strategi terapeutik guna mengurangi perubahan yang spesifik di ruang angkasa dalam perekonomian ruang angkasa yang berkembang, serta model penuaan dan penyakit terkait usia yang dipercepat oleh ruang angkasa, seperti kanker.

Memahami perubahan ini tidak hanya membantu melindungi astronot selama misi jangka panjang, tetapi juga membantu memodelkan penuaan manusia dan penyakit seperti kanker di Bumi. Pengetahuan ini sangat penting saat memasuki era baru perjalanan dan penelitian ruang angkasa komersial di orbit Bumi rendah.