Hyperzwaartekracht tegen ruimtewondjes

Gieljan de Vries

2021-03-03 17:28:15

hyperzwaartekracht

Helpt hyperzwaartekracht de gestreste astronautenhuid sneller te genezen? Promovenda Eline Radstake wil beschadigde huidcellen rondslingeren in een supercentrifuge in Noordwijk om daarachter te komen.

Stress door langdurig opgesloten zitten met dezelfde mensen is al niet goed voor je gezondheid (hallo, lockdownblues), en dan krijgen astronauten er ook nog een portie gewichtloosheid en kosmische straling bij. Geen wonder dat ze klagen over kwalen zoals slecht genezende huidwondjes.

Promovenda Eline Radstake van de Universiteit Gent en het nucleair onderzoekscentrum SCK CEN onderzoekt zulke kwalen om te leren hoe een buitenaards verblijf de gezondheid van astronauten ondermijnt, en hoe ze ruimtereizigers weer gezond kan krijgen.

Lees ook:

Kunstwonden

Hoe erg zijn die huidwondjes? “Alsof je handen stukgaan door droge lucht en te veel handen wassen”, vertelt Radstake – maar dan over je hele lichaam. Zulke huidschade geneest in de ruimte ook nog eens trager dan op aarde. Dat komt deels door gewichtloosheid en straling, maar deels ook door de stress van de hoge werkdruk en sociale isolatie, legt de van oorsprong Nederlandse onderzoekster uit in een persbericht: “Langdurige stress veroorzaakt hoge cortisolniveaus in je bloed. We weten dat je immuunsysteem daaronder te lijden heeft, en wondherstel is juist afhankelijk is van een goed functionerend afweersysteem.”

ESA’s supercentrifuge LDC op topsnelheid. De meetcapsules aan het eind van de armen kunnen een gewicht tot 80 kg rondslingeren met wel twintig keer de aardse zwaartekracht. © ESA

“In een normale huidwond migreren de huidcellen naar elkaar toe en scheiden ze collageen af om nieuwe huid in de steigers te zetten”, schetst Radstake het complexe proces van huidgenezing tijdens een Zoom-gesprek. Om erachter te komen waarom dat proces langzamer gaat bij stress en gewichtloosheid en of je de benodigde processen weer op kunt peppen, bedacht ze een manier om kunstmatige wonden te maken en te testen hoe die genezen.

In speciale petrischaaltjes kweekt de onderzoekster samen met haar collega-onderzoekers Silvana Ferreira da Silva Miranda en Cynthia Van Rompay huidcellen afkomstig van menselijke donorhuid. Door deze cellen uit elkaar te trekken, ontstaat een open wond. Een badje van cortisol zorgt er vervolgens voor dat deze kunstwond dezelfde stress ervaart als een overwerkte astronaut.

Na een heftige trip in een tuimelinstallatie die gewichtsloosheid simuleert, gaan de kunstwonden in september op kuur in de Large Diameter Centrifuge in ESA’s ruimtevaartcentrum ESTEC in Noordwijk. ESA stelt die installatie jaarlijks open voor drie studententeams met innovatieve onderzoeksideeën. Radstake won met haar team meettijd om te achterhalen hoe haar verzwakte huidcelkweekjes reageren op extreme zwaartekracht.

Fibroblasten in beschadigde huid zetten een steigerwerk van collageen op om nieuwe huidcellen op te laten groeien. © SCK CEN

Hyperzwaartekracht

Waar de microzwaartekracht in een ruimtestation het herstelproces lijkt te vertragen, kan een paar uur rondslingeren op vijftien tot twintig keer de aardse zwaartekracht het huidgenezingsproces versterken, denken de onderzoekers. Voor astronauten is zo’n kuur sowieso niet weggelegd; na een paar seconden van zulke versnelling valt zelfs een getraind mens flauw. “We zien die supercentrifuge dan ook niet als geneesmiddel, maar als manier om erachter te komen hoe genezingsprocessen in de cel reageren op factoren als gewichtsloosheid of juist hyperzwaartekracht.”

Helemaal stressvrij en gezond zal ruimtereizen volgens Radstake nooit worden. “Toch denk ik dat we als mensen langere tijd in de ruimte zullen gaan leven”, stelt de onderzoekster. “De uitdaging is om dat zo te doen dat astronauten gezond op reis kunnen en gezond weer terugkomen.” Naast huidwondjes zijn er nog veel meer ruimtekwalen, weet haar co-promotor Mieke Verslegers bij SCK CEN: “Bijvoorbeeld botontkalking, een verhoogde kans op staar, slaapstoornissen, evenwichtsproblemen.”

De inzichten uit het onderzoek zijn hopelijk ook nuttig op aarde, denkt Mieke Verslegers: “Diabetespatiënten hebben bijvoorbeeld vergelijkbare slecht genezende huidwonden. Als we begrijpen welke eiwitten betrokken zijn bij een efficiënt genezingsproces, kunnen we hen in de toekomst misschien beter behandelen.”

Onderzoeksteam FORTE (FibrOblast hypeRgraviTy Effects) onderzoekt hoe beschadigde huidcellen genezen in de ruimte en bij extreme zwaartekracht. Van links naar rechts: promovendi Silvana Ferreira da Silva Miranda en Eline Radstake (SCK CEN en Universteit Gent) en masterstudent Cynthia Van Rompay (Universiteit Antwerpen). © SCK CEN

Bronnen: SCK CEN, ESA’s Spin your Thesis

Beeld: ESA

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Nieuws