(Anmerkung des Herausgebers: Diese Geschichte wurde am 15. März um 13:15 Uhr (MEZ) aktualisiert. Hier ist ein aktualisierter Artikel über die Fehler von Live Science bei der Berichterstattung über diese Studie.)
Scott und Mark Kelly sind identische Zwillingsbrüder - zumindest bis Scott ein Jahr im Weltraum lebte.
Als Scott Kelly vor zwei Jahren nach einer 340-tägigen Reise an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) auf die Erde zurückkehrte, war er zwei Zentimeter größer als bei seiner Abreise. Seine Körpermasse hatte abgenommen, seine Darmbakterien waren völlig anders und nach vorläufigen Erkenntnissen von NASA-Forschern hatte sich seine Genexpression signifikant verändert. (Interessanterweise ist Scott Kelly seitdem wieder auf seine anfängliche Höhe vor dem Raumflug geschrumpft.)
Eine neue NASA-Erklärung legt nahe, dass die physischen und psychischen Belastungen von Scott Kellys Jahr im Orbit möglicherweise Hunderte von "Weltraumgenen" aktiviert haben, die das Immunsystem, die Knochenbildung, das Sehvermögen und andere körperliche Prozesse des Astronauten verändert haben. Während die meisten dieser genetischen Veränderungen nach Scott Kellys Rückkehr zur Erde wieder normal wurden, blieben etwa 7 Prozent der Genexpression des Astronauten verändert - und dies könnte dauerhaft so bleiben.
Es wird angenommen, dass die Veränderungen "auf die Belastungen der Raumfahrt zurückzuführen sind, die Veränderungen in den biologischen Pfaden einer Zelle verursachen können", heißt es in der Erklärung der NASA. "Solche Aktionen können den Aufbau neuer Moleküle wie Fett oder Protein und den Zellabbau auslösen und Gene ein- und ausschalten, die die Zellfunktion verändern."
Zwei Brüder
Scott verbrachte fast ein Jahr an Bord der ISS im Rahmen eines einzigartigen NASA-Projekts namens Twins Study, das die langfristigen Auswirkungen der Raumfahrt auf den menschlichen Körper und Geist aufzeigen soll. Im März 2015 flog er zur ISS, um die längste Weltraummission zu beginnen, die ein Astronaut jemals durchgeführt hat. Die meisten Astronauten bleiben jeweils sechs Monate an Bord der ISS. Scott Kelly blieb 340 Tage im Orbit.
Währenddessen blieb Scott Kellys identischer Zwillingsbruder Mark (selbst ein pensionierter Astronaut) als Kontrollsubjekt auf der Erde. Die Kelly-Brüder sind die einzigen Zwillingsastronauten in der Geschichte, sagte die NASA. Da eineiige Zwillinge mit identischer DNA geboren werden - dem genetischen Code, der den Zellen sagt, wann und wie sie arbeiten sollen -, waren die Kellys ideale Subjekte für den Vorher-Nachher-Vergleich.
Die Forscher testeten beide Kelly-Brüder vor, während und nach Scotts Jahr im Weltraum, um spezifische Veränderungen der körperlichen und geistigen Gesundheit der Astronauten abzubilden. Die meisten von Scotts physischen Veränderungen - einschließlich seines 2-Zoll-Höhengewinns - erwiesen sich als vorübergehende Reaktionen auf die Umgebung des Weltraums mit geringer Schwerkraft und niedrigem Sauerstoffgehalt, sagte die NASA.
Gene, die an der Knochenbildung, dem Sauerstoffmangel, den Reaktionen des Immunsystems und der DNA-Reparatur beteiligt sind, blieben jedoch nach der Rückkehr von Scott Kelly zur Erde transformiert, berichtete die NASA. Der Grund dafür könnte eine komplizierte Reaktion auf eine ungewöhnliche Art von Stress sein: den Stress des Raums.
"Wenn der Körper auf etwas Fremdes stößt, wird häufig eine Immunantwort aktiviert", sagte Christopher Mason, ein Forscher der Zwillingsstudie und außerordentlicher Professor am Weill Cornell Medical College, gegenüber Business Insider. "Der Körper glaubt, dass es einen Grund gibt, sich zu verteidigen. Wir wissen, dass es Aspekte des Seins im Raum gibt, die keine angenehme Erfahrung sind, und dies ist die molekulare Manifestation des Körpers, der auf diesen Stress reagiert."
Das Verständnis, warum und wie diese "Weltraumgene" aktiviert werden, ist entscheidend für die Planung länger bemannter Weltraummissionen. So wie die NASA es sieht, ist Scott Kellys Jahr im Weltraum ein bedeutender "Sprungbrett für eine dreijährige Mission zum Mars".
Mehr als 200 Forscher in 30 Bundesstaaten helfen bei der Analyse der verschiedenen Testergebnisse der Kelly-Brüder und suchen nach raumbedingten Veränderungen der Kognition, des Stoffwechsels, des Mikrobioms und vieler anderer physiologischer Prozesse von Scott Kelly. Die NASA wird die umfassenden Ergebnisse dieser Tests später in diesem Jahr in einer einzigen Studie veröffentlichen.
Anmerkung des Herausgebers: Diese Geschichte wurde korrigiert, um festzustellen, dass sich die Genexpression von Scott Kelly im Weltraum um 7 Prozent und nicht um seinen genetischen Code änderte.
