Raumflüge verändern, wie sich Ihr Körper bewegt, und Bluttests erklären warum. )

Neue Forschung der Universität Kopenhagen, veröffentlicht in Zusammenarbeit mit der NASA, erklärt, warum Astronauten im Weltraum Verstopfung bekommen. Die Ursache, so die Bluttests, ist eindeutig: Ohne Schwerkraft bewegt sich Nahrung langsamer durch den Darm, wodurch Darmbakterien mehr Zeit haben, Proteine anstatt Ballaststoffe zu verdauen. Die Studie untersuchte Blutproben von 52 Astronauten, die Monate lang an Bord der Internationalen Raumstation verbracht hatten.

Die Forschung verfolgte die Zusammensetzung zirkulierender Metabolite – kleiner Moleküle im Blutkreislauf – während des gesamten Studienverlaufs. Innerhalb weniger Wochen nach der Ankunft der Astronauten im Weltraum zeigte sich, dass die Darmbakterien begannen, Proteine in größerem Maße abzubauen, und diese Veränderung bestand bis zu ihrer Rückkehr zur Erde fort.

Was die Blutproben zeigten

Wissenschaftler untersuchten Blut, das von den 52 Besatzungsmitgliedern zu drei Zeitpunkten entnommen wurde: vor dem Start, während sie sich in der Umlaufbahn befanden und nach ihrer Rückkehr zur Erde. Die Ermittler stellten fest, dass die Mikroben im Verdauungstrakt der Astronauten innerhalb weniger Wochen nach Erreichen des Weltraums begannen, Proteine in höherem Tempo zu verarbeiten, und diese Veränderung dauerte bis zur Rückkehr der Besatzung zur Erde an.

Giorgia La Barbera ist eine außerordentliche Professorin und gemeinschaftliche Erstautorin am Department für Ernährung, Bewegung und Sport der Universität Kopenhagen. Sie sagte: „Wir sehen Veränderungen in den Blutproben der Astronauten, die darauf hindeuten, dass die Darmbakterien beginnen, Proteine stärker zu vergären als gewöhnlich, innerhalb weniger Wochen nach der Ankunft der Astronauten im Weltraum, und diese Veränderung besteht bis zu ihrer Rückkehr zur Erde fort.“

Warum Proteinvergärung stattfindet

Wenn die Darmbakterien von der Verdauung von Ballaststoffen zur Proteinverdauung umschalten, entsteht ein Zustand, der als Proteinvergärung bekannt ist. Dieser Wandel tritt auf, nachdem alle verfügbaren Nahrungsfasern verzehrt wurden. Es ist kein Ereignis, das auf Weltraumreisende beschränkt ist; es kann auf der Erde auftreten, wann immer Nahrung zu langsam durch das Verdauungssystem wandert.

Henrik Roager, ein Mitautor und außerordentlicher Professor am Department für Ernährung, Bewegung und Sport, glaubt, dass Nahrungsmittel in der Schwerelosigkeit langsamer durch den Verdauungstrakt wandern. Diese Verzögerung gibt Bakterien mehr Zeit, Proteine abzubauen, was er mit den Worten „Das Fehlen von Schwerkraft im Weltraum verursacht wahrscheinlich, dass Nahrungsmittel langsamer durch den Darm wandern, und dies stimmt mit der Tatsache überein, dass wir Anzeichen einer erhöhten Protein-Fermentation beobachten. Dies könnte auch helfen, Verstopfung bei Astronauten zu erklären“, äußert.

Das größere Gesundheitsprofil

Die Ergebnisse könnten über die Verdauung hinaus von Bedeutung sein. Veränderungen im Darm können andere Körperteile beeinflussen, darunter auch das Gehirn. „Wir wissen, dass Produkte der Protein-Fermentation oft mit negativen gesundheitlichen Folgen verbunden sind, wie z. B. Nierenschäden, potenziellen Auswirkungen auf die Stimmung oder verminderter Konzentrationsfähigkeit, unter anderem“, sagt der leitende Autor Lars Ove Dragsted, Professor am Department für Ernährung, Bewegung und Sport.

Was kommt für Weltraumreisen als Nächstes

Diese Ergebnisse sind besonders wichtig für zukünftige Weltraumreisen, da Weltraumbehörden längere Missionen zum Mond und schließlich zum Mars planen. Astronauten, die solche Reisen unternehmen, würden deutlich mehr Zeit außerhalb der Erdanziehungskraft verbringen als die derzeit an der Internationalen Raumstation diensttuenden Besatzungen.

Laut La Barbera heißt es „Wenn wir uns auf längere Reisen im Weltraum vorbereiten – beispielsweise zum Mars – könnten Gegenmaßnahmen erforderlich sein, um die negativen Auswirkungen von Weltraumreisen auf den Darm zu mildern“.

Wie man es behebt

Mehrere Ansätze könnten helfen, diese Verdauungsveränderungen zu reduzieren. „Unsere Ergebnisse können potenzielle Interventionen informieren – entweder direkt durch erhöhte Ballaststoffzufuhr, Supplementierung mit Präbiotika oder andere Arten von Behandlungen, die die Peristaltik fördern und die Darmtransitzeit verringern. Dies würde helfen, die Protein-Fermentation zu reduzieren und so ein gesundes Darmmilieu zu schaffen und negative gesundheitliche Folgen zu vermeiden“, fügt Roager hinzu.

Die koordinierten Muskelkontraktionen, die Nahrung und Abfallprodukte durch das Verdauungssystem bewegen, sind als Peristaltik bekannt. Eine Unterstützung dieser Bewegung könnte die Verweildauer von Material im Darm verkürzen und die Wahrscheinlichkeit einer übermäßigen Proteinaufspaltung reduzieren.

Die bettlägerige Verbindung

Über ihre Verwendung für die Raumfahrt könnte diese Forschung auf Menschen angewendet werden, die über längere Zeiträume im Bett liegen und oft unter Verstopfung leiden. Wissenschaftler vermuten, dass verlangsamte Darmbewegungen bei solchen Patienten vergleichbare Verschiebungen in der Darmgärung verursachen könnten.

„Man kann dieses Wissen nutzen, um bettlägerige Patienten zu unterstützen. Sie leiden ebenfalls unter Verstopfung und haben wahrscheinlich auch eine erhöhte Proteinfermentation, die gesundheitliche Probleme verschlimmern kann“, schließt Dragsted.

Was Proteinfermentation eigentlich ist

Wenn nicht genügend Ballaststoffe für Bakterien vorhanden sind, beginnen diese, anstattdessen Proteine abzubauen. Dies geschieht im Darm, wo das Protein vergärt wird. Es neigt dazu, dann zu geschehen, wenn die Nahrung lange im Darm verbleibt, selbst wenn eine Person keine wirklichen Probleme mit der Bewegung ihres Darms bemerkt.

Wenn Bakterien Proteine abbauen, entstehen eine Reihe von Stoffwechselprodukten. Diese Substanzen können in das Blut gelangen und im Körper zirkulieren. Einige können das Gehirn über die Darm-Hirn-Achse beeinflussen, dem Weg, der den Verdauungstrakt und das Gehirn in beide Richtungen verbindet.

Warum die Ergebnisse so deutlich waren

Die Interpretation von Forschungsergebnissen über Blutstoffwechselprodukte ist oft eine Herausforderung, da der Stoffwechsel von Person zu Person stark variiert. Der besondere Charakter der Daten der Astronauten half den Forschern, einige dieser individuellen Schwankungen zu umgehen und stärkte ihr Vertrauen in das Muster, das sie fanden.

Das Material, das von 52 verschiedenen Astronauten stammte, lieferte den Forschern eine ausreichend große Sammlung, um stabile Muster zu erkennen, selbst inmitten individueller Variationen.

Das Fazit

Die Studie liefert eine plausible Erklärung, warum Verstopfung im Weltraum so häufig auftritt. Die Forschung impliziert außerdem, dass Personen, die im Bett festgehalten werden, unter dem gleichen Problem leiden könnten.

Die Wissenschaftler schlagen konkrete Verbesserungen vor, darunter die Erhöhung der Ballaststoffzufuhr und die Verbesserung der Transitzeit.

Die Forschung weist auf drei Hauptbereiche für zukünftige Arbeit hin:

1. Erhöhung der Ballaststoffzufuhr, um den Bakterien mehr Substrat zum Abbau zu geben.
2. Supplementierung mit Präbiotika zur Unterstützung günstiger Darmpopulationen.
3. Behandlungen, die die Peristaltik fördern und die Transitzeit im Darm verkürzen.

Jede Methode geht auf das Kernproblem ein – die längere Verweildauer von Nahrung in den Eingeweiden – ohne auf drastische Maßnahmen zurückzugreifen. Was der Studie ihre Stärke verleiht, ist ihr Umfang: 52 Astronauten über mehrere Missionen hinweg, eine Zahl, die groß genug ist, um Trends aufzudecken, die andernfalls im Lärm persönlicher Unterschiede verloren gegangen wären.

Quellenmaterial: „Bluttests enthüllen, warum Astronauten im Weltraum Verstopfung bekommen“, ScienceDaily.