Neue Erkenntnisse aus dem Bereich Medizin und Raumfahrt. Wer, wie der Milliardär Elon Musk, davon träumt, zum Mars zu fliegen, sollte diese Pläne zurückstellen. Die Strahlung auf dem langen Flug würde zu einer Schädigung der Nieren führen.
Studie mit ernüchternden Ergebnissen
In der Veröffentlichung Would astronauts' kidneys survive a roundtrip to Mars? wird gefragt, ob die Nieren von Astronauten den Hin- und Rückflug zum Mars überstehen. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie ist die bisher umfangreichste Analyse der Nierengesundheit in der Raumfahrt und enthält den ersten Gesundheitsdatensatz für kommerzielle Astronauten.
Dass die Raumfahrt bestimmte gesundheitliche Probleme verursacht, wissen Forscher seit den 1970er Jahren. Damals flogen einige Menschen zum Mond und verließen erstmals die schützende Hülle des Erdmagnetfeldes. Zu diesen Problemen gehören der Verlust von Knochenmasse, die Schwächung des Herzens und des Sehvermögens sowie die Entstehung von Nierensteinen.
Man geht davon aus, dass viele dieser Probleme auf die Exposition gegenüber Weltraumstrahlung zurückzuführen sind, z. B. Sonnenwinde von der Sonne und galaktische kosmische Strahlung (GCR) aus dem Weltraum, vor der uns das Erdmagnetfeld auf der Erde schützt1. Da die meisten bemannten Weltraumflüge in einer niedrigen Erdumlaufbahn (LEO) stattfinden und teilweise durch das Erdmagnetfeld geschützt sind, waren nur die 24 Menschen, die zum Mond gereist sind, ungebremster GCR-Strahlung ausgesetzt, und das auch nur für kurze Zeit (6-12 Tage).
Niemand hat bisher untersucht, welche Veränderungen in den Nieren und anderen Organen infolge von Bedingungen auftreten könnten, die während einer Weltraumreise außerhalb des Erdmagnetfeldes über längere Zeiträume herrschen.
In dieser von Wellcome, St Peters Trust und Kidney Research UK (KRUK) finanzierten Studie führte ein von der UCL geleitetes Team von Forschern aus über 40 Einrichtungen auf fünf Kontinenten eine Reihe von Experimenten und Analysen durch, um zu untersuchen, wie die Nieren auf den Raumflug reagieren.
Bei sieben dieser Simulationen wurden Mäuse simulierten GCR-Dosen ausgesetzt, die 1,5- und 2,5-jährigen Marsmissionen entsprechen und den Weltraumflug außerhalb des Erdmagnetfelds nachahmen. Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl die Nieren von Menschen als auch von Tieren durch die Bedingungen im Weltraum "umgebaut" werden,. Dafür sind bestimmte Nierentubuli verantwortlich, die für die Feinabstimmung des Kalzium- und Salzhaushalts zuständig sind. Diese Nierentubuli weisen nach weniger als einem Monat im Weltraum Anzeichen einer Schrumpfung auf.
Nach Ansicht der Forscher ist die wahrscheinliche Ursache hierfür eher die Mikrogravitation als der GCR, obwohl weitere Untersuchungen erforderlich sind, um festzustellen, ob die Wechselwirkung von Mikrogravitation und GCR diese strukturellen Veränderungen beschleunigen oder verschlimmern kann.
Bislang war man davon ausgegangen, dass der Hauptgrund für die Entstehung von Nierensteinen bei Raumfahrtmissionen allein im durch die Mikrogravitation verursachten Knochenschwund liegt, der zu einer Anhäufung von Kalzium im Urin führt. Die Ergebnisse des UCL-Teams deuten vielmehr darauf hin, dass die Art und Weise, wie die Nieren Salze verarbeiten, durch den Weltraumflug grundlegend verändert wird und wahrscheinlich ein Hauptgrund für die Nierensteinbildung ist.
Das vielleicht alarmierendste Ergebnis, zumindest für jeden Astronauten, der eine dreijährige Reise zum Mars in Erwägung zieht, ist die Tatsache, dass die Nieren von Mäusen, die 2,5 Jahre lang einer Strahlung ausgesetzt waren, die den GCR simulierte, dauerhafte Schäden und Funktionsverluste aufwiesen.
Die Astronauten könnten zwar zum Mars fliegen, die Strahlendosis würde aber die Nieren stark schädigen. Bei der Rückkehr zur Erde würde die Schädigung zunehmen, so dass die Astronauten eine Dialyse benötigen würden. Ein deutschsprachiger Artikel zum Thema ist bei heise erschienen.
