Die Raumfahrt schont die Biologie nicht. Flüssigkeiten schwappen dort herum, wo sie nicht hingehören. Ausrüstung zerquetscht Gewebe. Knochen und Muskeln verkümmern, da sie der täglichen Belastung durch die Schwerkraft entzogen sind.
Die meisten dieser Beschwerden verschwinden, wenn Astronauten landen. Außer, wie es scheint, die Knie.
Mäuse, die zur Internationalen Raumstation geschickt wurden, kehrten mit beschädigtem Knorpel in ihren tragenden Gelenken zurück. Das sind schlechte Nachrichten. Der Gelenkknorpel heilt sich kaum selbst.
Wissenschaftler glauben, eine Gegenmaßnahme zu haben. Ein Pflanzenstoff namens Kaempferol hielt den Knorpel im simulierten Raum gesünder.
Der unsichtbare Schaden
Die Gesundheit des menschlichen Knies im Weltraum ist eine Blackbox. Wir überwachen es nicht gut. Eine Untersuchung aus dem Jahr 2022 ergab erhöhte Biomarker für den Knorpelabbau bei Astronauten. Das mit Mausdaten kombinieren? Lange Reisen, wie die zum Mars, scheinen ein Risiko für Arthrose zu sein.
Ein Team der Universität Pittsburgh untersuchte die Ergebnisse. Sie stellten die Hypothese auf, dass die Bedingungen der Raumfahrt die Funktion der Mitochondrien zerstören, was zu Knorpelverlust führt.
Sie konnten Menschen für unethische Experimente nicht an Raketen binden, also verwendeten sie Mäuse. Es entstanden drei Gruppen.
Einer verbrachte sechzig Tage auf der ISS. Einer blieb zur Kontrolle auf der Erde. Eine dritte Gruppe lebte in Bodensimulatoren, deren Beine aufgehängt waren, um die Mikrogravitation nachzuahmen, während sie synthetischer kosmischer Strahlung ausgesetzt waren.
Die Ergebnisse waren hässlich. Sowohl weltraumgebundene Mäuse als auch Bodensimulationsmäuse zeigten Knorpelschäden. Die Erdmäuse blieben gesund.
Warum es weh tut
Als nächstes kam die Frage: Warum?
Forscher züchteten menschlichen Knorpel aus Stammzellen in rotierenden Bioreaktoren und imitierten so die Mikrogravitation ohne Strahlenbelastung. Die Zellen kämpften. Die Entzündungsmarker stiegen an. Reaktive Sauerstoffspezies vermehrten sich. Zellen altern vorzeitig. Mitochondrien, die Kraftwerke, verloren ihren Saft.
Sie führten diesen Zusammenbruch auf NOX4 zurück. Ein Protein. Es fördert oxidativen Stress. Es zerstört die Mitochondrien.
Also fügten die Forscher Kaempferol hinzu.
Es ist ein natürliches Flavonol. Du isst es täglich. Es ist im Tee. In dunklem Blattgrün. Bohnen. Beeren.
Frühere Rattenstudien legten nahe, dass Kaempferol die Knie-Arthrose verlangsamt, indem es oxidativen Stress reduziert. Dieses Mal verabreichten sie es den Sim-Mäusen per oraler Gabe.
Der Unterschied war krass. Stark.
Weniger Knorpelverlust. Gesündere Mitochondrien. Geringere Entzündung. Weniger schädliche Sauerstoffmoleküle. Es war keine vollständige Lösung. Es kam trotzdem zu Schäden. Aber es war deutlich milder.
Vorbehalte und Hoffnung
Fangen Sie noch nicht damit an, reine Kaempferol-Nahrungsergänzungsmittel einzunehmen. Das ist frühe Wissenschaft.
Die Mäuse nahmen eine kontrollierte, gereinigte Dosis ein. Einen Salat zu essen ist nicht dasselbe. Die Schutzwirkung wurde in einer Simulation nachgewiesen, nicht bei einer tatsächlichen ISS-Mission.
Aber der Mechanismus ist wichtig. Die Identifizierung von NOX4 als Bösewicht gibt uns ein Ziel. Da NOX4 auch bei erdgebundener Arthrose eine Rolle spielt, könnte dies auch Hunderten Millionen Menschen helfen.
Warum warten, bis sich der Rote Planet um die Gesundheit der Gelenke kümmert?
„Der Erhalt der Mitochondrienfunktion schützt vor Knorpelverlust.“
Iss mehr Spinat. Es tut wahrscheinlich nicht weh.
Veröffentlicht in Advanced Science.
