WASHINGTON - Penelitian baru telah mengidentifikasi cara lain penerbangan antariksa merusak tubuh manusia. Sebuah studi yang melibatkan sampel yang diterbangkan dalam empat misi pasokan ulang SpaceX ke Stasiun Luar Angkasa Internasional telah mengungkapkan bahwa perjalanan luar angkasa mempercepat penuaan sel punca pembentuk darah yang krusial bagi kesehatan darah dan sistem kekebalan tubuh.

Para ilmuwan dalam studi yang didanai NASA ini melakukan pemantauan sel punca secara real-time dari sumsum tulang masing-masing donor untuk melacak perubahan yang terjadi selama misi yang berlangsung selama 30 hingga 45 hari pada bulan Desember 2021, Juli 2022, November 2022, dan Maret 2023. Mereka membandingkan sampel-sampel ini dengan sampel yang disimpan di Bumi yang berasal dari donor yang sama.

Sel-sel yang dikirim ke luar angkasa ditemukan telah kehilangan sebagian kemampuannya untuk membentuk sel baru yang sehat, menjadi lebih rentan terhadap kerusakan DNA, dan menunjukkan bukti penuaan yang lebih cepat di ujung kromosomnya, yang merupakan struktur seperti benang yang membawa informasi genetik dari sel ke sel. Para peneliti mengaitkan perubahan tersebut dengan kondisi gravitasi mikro dan peningkatan paparan radiasi yang dialami selama penerbangan antariksa.

Sel punca adalah sel di dalam tubuh yang dapat berkembang menjadi berbagai jenis sel. Sel punca yang dilacak dalam studi baru ini adalah jenis sel spesifik jaringan yang terdapat di banyak organ dan jaringan yang dapat menghasilkan jenis sel di organ atau jaringan tersebut, tetapi tidak untuk setiap jenis sel di tubuh orang dewasa.

Sel-sel yang diteliti, yang disebut sel punca dan sel progenitor hematopoietik manusia, memproduksi semua sel darah di sumsum tulang—jaringan lunak dan lemak yang terdapat di dalam tulang—termasuk sel darah merah yang membawa oksigen, sel darah putih sistem kekebalan yang melawan infeksi, dan trombosit yang membekukan darah.

Disfungsi sel-sel ini dapat mengurangi kemampuan tubuh untuk memperbaiki jaringan yang rusak, mengurangi pengawasan sistem kekebalan terhadap kanker, menurunkan kemampuan untuk melawan infeksi, dan memperpendek harapan hidup seseorang. Sel-sel selama penerbangan antariksa menjadi terlalu aktif, menghabiskan cadangannya dan menghabiskan kemampuan mereka untuk beristirahat dan pulih, sebuah karakteristik yang memungkinkan sel punca beregenerasi seiring waktu, menurut para peneliti.

Mereka juga menunjukkan tanda-tanda peradangan dan stres di dalam mitokondria—struktur di dalam sel yang menghasilkan energi yang dibutuhkan untuk berfungsi—dan mulai mengaktifkan bagian genom yang tersembunyi, yang disebut genom gelap, yang biasanya dirahasiakan untuk menjaga stabilitas.

Para peneliti mendeteksi perbedaan respons sel punca terhadap perjalanan antariksa tergantung pada donornya.
"Kapasitas regenerasi sel punca menurun tetapi dengan beberapa variabilitas di antara donor sumsum tulang, menunjukkan bahwa faktor ketahanan anti-penuaan diaktifkan dalam sel punca dari beberapa individu tetapi tidak pada yang lain," kata Dr. Catriona Jamieson, seorang profesor kedokteran di Fakultas Kedokteran Universitas California San Diego dan direktur Sanford Stem Cell Institute di universitas tersebut, penulis senior studi yang diterbitkan bulan ini di jurnal Cell Stem Cell.

Hal ini menunjukkan bahwa beberapa orang mungkin lebih mungkin mengalami penurunan kapasitas regeneratif sel-sel ini dibandingkan yang lain - sebuah temuan yang telah dikonfirmasi dalam studi lanjutan yang kini menunggu publikasi, tambah Jamieson.

Temuan ini menambah pemahaman tentang dampak penerbangan antariksa terhadap tubuh manusia. Tubuh manusia berevolusi selama jutaan tahun untuk berfungsi optimal di lingkungan Bumi, yang mencakup gravitasi, komposisi atmosfer, dan tingkat radiasi yang relatif rendah. Perjalanan antariksa memaparkan orang pada lingkungan yang sangat berbeda, sehingga menimbulkan berbagai tantangan, terutama jika terpapar dalam jangka waktu yang lama.

Tidak seperti di Bumi, di mana atmosfer dan medan magnet planet memberikan perlindungan dari radiasi antariksa, para astronaut terpapar radiasi berenergi tinggi yang menembus kosmos. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan DNA, peningkatan risiko kanker, efek neurodegeneratif, masalah kardiovaskular, dan disregulasi sistem kekebalan tubuh. Selain itu, kondisi mikrogravitasi di antariksa dapat menyebabkan kerusakan tulang.

Kehilangan massa otot, atrofi otot, dan efek lainnya.
Jamieson mengatakan bahwa memahami perubahan yang dialami oleh sel punca pembentuk darah dapat membantu memandu cara-cara untuk melindungi para astronaut dari efek-efek ini selama misi jangka panjang dan juga membantu memodelkan penuaan manusia dan penyakit seperti kanker di Bumi.

"Kami telah menemukan komponen-komponen kunci ketahanan sel punca manusia yang dapat ditingkatkan sebelum, selama, dan setelah penerbangan antariksa," kata Jamieson, menambahkan bahwa para peneliti sedang mempelajari hal ini selama misi pasokan ulang SpaceX ke stasiun antariksa yang diluncurkan bulan lalu.