هل يمكننا العيش في الفضاء؟ دراسة عالمية لتأثير الفضاء على الجهاز الهضمي للإنسان!

لقرون عديدة، حلم البشرية بالمغامرة في الفضاء، وفي العقود الأخيرة، اقترب هذا الحلم من التحقق بفضل صعود صناعة الفضاء التجارية وزيادة الاهتمام بالاستكشاف الفضائي، مع الخطط الطويلة المدى لإقامة موائل في المدار الأرضي المنخفض وعلى سطح القمر والمريخ. ومع تقدم هذا المجال، يبدو أن الاستكشاف الفضائي لن يقتصر على الرواد والوكالات الحكومية فقط.

قبل الانتقال إلى "الهجرة الكبرى"، هناك أسئلة كثيرة تحتاج إلى إجابات، بما في ذلك تأثير الجاذبية الصغيرة والإشعاع الفضائي على صحة الإنسان. يشمل ذلك فقدان كثافة العضلات والعظام، وتأثير الوقت في الفضاء على وظائف الأعضاء وصحة القلب والأوعية الدموية والصحة النفسية. في دراسة حديثة، بحث فريق دولي من العلماء في جانب مهم غالبًا ما يتجاهله: الميكروبيوم البكتيري لدينا.

إذ قام الفريق بدراسة كيفية تأثير الوقت في الفضاء على بكتيريا الأمعاء لدينا، والتي تلعب دورًا مهمًا في صحتنا ورفاهيتنا. وتكوّن الفريق من باحثين في الطب الحيوي من مركز أبحاث الحماية من الإشعاع المؤين وغير المؤين (INIRPRC) في جامعة شيراز للعلوم الطبية (SUMS)، والجامعة اللبنانية الدولية، وجامعة بيروت الدولية، وكلية MVLS في جامعة غلاسكو. ومركز الرياضيات التطبيقية والمعلوماتية الحيوية (CAMB) في جامعة الخليج في الكويت، ومعهد الفيزياء النووية (NPI) التابع للأكاديمية التشيكية للعلوم (CAS)، والجامعة التقنية فيينا أتومينستيتوت في فيينا. ظهرت الورقة التي تصف النتائج التي توصلوا إليها مؤخرًا في مجلة Frontiers of Microbiology.

الميكروبيوم هو مجموعة من جميع الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش على أجسامنا وداخلها، وتشمل البكتيريا والفطريات والفيروسات، بالإضافة إلى جيناتها. تلعب هذه الكائنات دوراً أساسياً في تفاعل جسمنا مع البيئة المحيطة، حيث يمكن أن تؤثر على استجابتنا للجسيمات الغريبة والمواد الضارة. ومن الجدير بالذكر أن بعض الميكروبات قد تقوم بتغيير الجسيمات الغريبة بطرق تجعلها أكثر ضرراً، بينما تعمل البعض الآخر كحاجز لتخفيف آثار السموم.

يواجه رواد الفضاء ضغوطاً مرتفعة بسبب الجاذبية المنخفضة والإشعاع الفضائي، بما في ذلك الأشعة الكونية المجرية (GCR). الأشعة الكونية تتكون أساسا من بروتونات ونواة ذرية مجردة، وعندما تتولد من عناصر أثقل، فإن مكوناتها النووية عالية الطاقة تعرف باسم أيونات HZE، وتعتبر خطيرة بشكل خاص. عندما تصطدم هذه الجسيمات بالغلاف الجوي أو الدروع الواقية للمركبات الفضائية، يحدث هطول جسيمات ثانوية.

وبالرغم من أن الغلاف المغناطيسي والجوي للأرض يمنعان معظم هذه الجسيمات من الوصول إلى السطح، إلا أن رواد الفضاء يتعرضون لها بانتظام. وقد أظهرت الأبحاث السابقة كيف يمكن لهذا التعرض أن يزيد من قدرة الرواد على مقاومة الإشعاع، وتعرف هذه العملية بالتكيف الراديوي. ومع ذلك، فإن درجة تكيف رواد الفضاء تختلف، حيث يعاني البعض من آثار بيولوجية ضارة قبل الشروع في مهمة في الفضاء السحيق.

"يوصى بإجراء المزيد من الأبحاث لفهم المخاطر المرتبطة بالبيئة الفضائية، التي تتكون في الغالب من البروتونات، والتي يتعرض لها رواد الفضاء قبل تعرضهم لجسيمات HZE. يُشير نموذج المهام المتعددة التابع لوكالة ناسا إلى أن الجرعة التكيفية قد تكون ضرورية في المهمة الأولى لرائد الفضاء، ومع ذلك، الأبحاث الحالية لا تظهر بالضرورة زيادة في فرص حدوث التشوهات الوراثية في الرحلة الثانية. هذا يشير إلى وجود آلية طبيعية للجسم للتكيف مع الإشعاع.

تشخيص الحالات الطبية في محطة الفضاء الدولية قد يكون صعبا. ومن الجدير بالذكر أن محطة الفضاء الدولية توفر بيئة مثالية لاختبار استجابة الميكروبيوم البشري للإشعاع وقلة الجاذبية. كما أنها تساهم في سد الفجوة في الأبحاث بهذا المجال. فتأثيرات الإشعاع الطويلة المدى على الميكروبات والبكتيريا البيئية غير مفهومة تماما.

وفي سياق متصل، تقوم وكالة ناسا والعلماء بدراسة التكيف ليس فقط لرواد الفضاء وتأثير الإشعاع على البكتيريا في أجسادهم، بل أيضا للبكتيريا داخل المحطة الفضائية، حيث قد تزيد من المقاومة ضد التأثيرات الضارة، بما في ذلك المضادات الحيوية.

يشكل الارتفاع المتزايد في مقاومة المضادات الحيوية تهديدًا متزايدًا لصحة رواد الفضاء، خاصة أثناء الرحلات الفضائية ذات المدى الطويل حيث يكونون عرضة لمخاطر الإصابة والعدوى. علاوة على ذلك، يتعرض رواد الفضاء لتأثيرات سلبية على جهاز المناعة نتيجة للتعرض للجاذبية الصغرى في الفضاء، مما يقلل من مقاومتهم الطبيعية للأمراض والميكروبات.

تظهر البحوث أن الكائنات الحية الدقيقة قد تكون الأكثر تأثيرًا في التكيف مع بيئة الفضاء القاسية نظرًا لقدرتها على التطور السريع والتكيف الفعّال. ومن هنا، تعزز الحاجة الملحة لإجراء دراسات إضافية لتقدير مدى تأثير هذه الكائنات وتوقع المخاطر المحتملة.

بجانب ذلك، يشدد الخبراء على ضرورة إجراء اختبارات دورية لرصد استجابة رواد الفضاء للتحديات البيئية المختلفة وتحديد الأفراد الأكثر تكيفًا ومقاومة. هذا التوجه يهدف إلى تحديد أفضل السبل للتأقلم مع التغييرات البيئية وضمان سلامة رواد الفضاء خلال مهامهم في الفضاء.

ورغم التحديات التي تواجه دراسة الميكروبيومات في الفضاء، فإن البحوث في هذا المجال تعد ضرورية لضمان سلامة رواد الفضاء ونجاح المهام الفضائية في المستقبل.