Astronauters maver går i stå i rummet – blodprøver giver nyt svar

For astronauter i rummet er forstoppelse et velkendt problem. Men hvorfor det sker, har længe været uklart.

Nu giver et nyt studie fra Københavns Universitet i samarbejde med NASA et bud på, hvad der sker i maven, når tyngdekraften forsvinder. Forskerne har nemlig undersøgt blodet fra 52 astronauter, som har deltaget i missioner til den internationale rumstation med en varighed på mellem 2 og 9 måneder. Studiet påviser en særlig proces, der sker kort efter, astronauterne forlader Jorden og tyngdekraften.

“Vi kan se i blodprøver fra astronauterne, at tarmbakterierne begynder at fermentere protein i større grad end normalt indenfor få uger efter astronauterne forlader Jorden og det fortsætter indtil de er retur,” fortæller delt førsteforfatter og lektor på Institut for Idræt og Ernæring, Giorgia La Barbera.

Proteinfermentering er, når tarmbakterier begynder at nedbryde protein i stedet for fibre, fordi fibrene i kosten er brugt op. Det er ikke unormalt i sig selv, og sker også for mange mennesker på Jorden.

”Manglen på tyngdekraften i rummet gør formentlig, at maden bevæger sig langsommere gennem tarmen, hvilket kan være med til at forklare forstoppelse hos astronauterne. Og det passer med, at vi ser tegn på øget proteinfermentering,” fortæller delt førsteforfatter på artiklen Jan Stanstrup, der også er adjunkt på Institut for Idræt og Ernæring.

Tarmene er forbundet med hjernen

For at undersøge, om der er tale om proteinfermentering, har forskerne analyseret metabolitter, der er små molekyler i blodet. De afslører, hvordan kroppens stofskifte fungerer. Metabolitter kan derfor bruges som spor til at sige noget om, hvad man har spist, eller hvordan tarmene opfører sig.

Fundet er vigtigt, fordi ændringer i tarmen ikke kun påvirker fordøjelsen, men kan få konsekvenser for resten af kroppen – også hjernen.

”Vi ved, at proteinfermentering, som vi ser hos astronauterne, kan være forbundet med nogle negative sundhedskonsekvenser, som blandt andet er sat i forbindelse med nedsat koncentrationsevne,” fortæller Lars Ove Dragsted, der er seniorforfatter på studiet og professor på Institut for Idræt og Ernæring.

Længere rejser og sengeliggende patienter

Hvis vi en dag skal sende astronauter på længere rejser i rummet, så peger forskerne på, at der kan være behov for konkrete tiltag for at modvirke effekterne på tarmene. Det kan være kostændringer, så der tilføres flere kostfibre i deres mad.

”Vores forskning kan bruges til at udvikle interventioner – enten direkte gennem kosten, tilskud af prebiotika eller andre former for behandlinger som fremmer peristaltik, altså tarmens bevægelser. Det kan bidrage til at reducere proteinfermentering og dermed få et sundt tarmmiljø og undgå negative sundhedskonsekvenser,” fortæller Giorgia La Barbera.

Forfatterne peger på, at forskningen ikke kun er relevant for fremtidige rumrejser. Der er nemlig også mere nære perspektiver for forskningen her på Jorden.

”Man kan formentlig bruge den her viden til at hjælpe sengeliggende patienter, som også oplever forstoppelse og proteinfermentering. Men samtidigt er det nyttig viden, hvis vi en dag vil på længere rejser i rummet – for eksempel til Mars – for så bliver man nødt til at finde en løsning på det nuværende problem med proteinfermentering,” afslutter Lars Ove Dragsted.

***

Faktaboks: Hvad er proteinfermentering?

Proteinfermentering er en proces i tarmen, hvor bakterier begynder at nedbryde protein, når de ikke længere har fibre til rådighed.

Det sker typisk, når maden opholder sig længere tid i tarmen – for eksempel ved forstoppelse.

Når bakterierne nedbryder protein, danner de forskellige metabolitter, som kan optages i blodet og transporteres rundt i kroppen.

Disse metabolitter kan påvirke hjernen gennem den såkaldte tarm-hjerne-akse, hvor tarm og hjerne kommunikerer.

Forskning har vist, at metabolitter fra proteinfermentering kan være forbundet med påvirkninger af hjernen – blandt andet i forhold til angst og nedsat koncentrationsevne.

***

Faktaboks: Overraskende tydelige resultater

Det overrasker forskerne, at målingerne giver så tydelige resultater, fordi flere forhold kunne have gjort dem usikre.

“De prøver vi har analyseret kommer fra i alt 52 forskellige astronauter, forskellige missioner og forskellige år – det er meget langt fra, hvordan man normalt laver et studie. Samtidigt tager man til tider blodprøver på forskellige måder på Jorden og i rummet, hvilket gav en masse støj i data. Så det er ret imponerende, at vores metode så tydeligt har kunnet vise, at der konsekvent foregår mere proteinfermentering,” fortæller Jan Stanstrup.

***

Faktaboks: Om studiet

Studiets forfattere undersøger, hvordan menneskets stofskifte (metabolisme) ændrer sig under rumrejser.

Forskerne har målt metabolitter i blodet og fundet ud af, at der sker øget proteinfermentering i tarmene, når astronauter forlader jorden og tyngdekraften.

Blodprøverne viste også mindre ændringer relateret til indtag af fisk og koffein.

Forskerne har brugt en såkaldt ikke-målrettet metode, hvor de ikke på forhånd leder efter bestemte stoffer, men i stedet analyserer alle metabolitter i blodet for at se, hvilke der ændrer sig.

Studiet er lavet i samarbejde med NASA og følgende forfattere derfra har bidraget til studiet: Sara R. Zwart og Scott M. Smith.