Gemodificeerde sla moet botverlies bij astronauten tegengaan

NASA bereidt de eerste driejarige reis naar Mars in de jaren 2030 voor. Om botverlies bij astronauten te voorkomen is nu via bacteriën een hormoon toegevoegd aan sla die in de ruimte kan worden verbouwd.

NASA bereidt de eerste driejarige reis naar Mars in de jaren 2030 voor. Om botverlies bij astronauten te voorkomen is nu via bacteriën een hormoon toegevoegd aan sla die in de ruimte kan worden verbouwd.

NASA

Een ruimtereis is niet zonder gevaar. Behalve alle gevaren van buiten moeten astronauten ook fysiek gezond blijven in gewichtloosheid, en een van de grootste uitdagingen daarbij is botverlies.

Eerdere studies wezen uit dat astronauten per maand in de ruimte gemiddeld 1 à 2 procent botmassa verliezen. Dit komt door osteopenie, een lichte verkalking van de botten die in het ergste geval tot osteoporose kan leiden.

Lichamelijke belasting en lichaamsgewicht dragen bij tot de vorming van nieuwe botcellen. In gewichtloosheid rust er weinig gewicht op de botten, waardoor ze snel mineralen en calcium verliezen.

Gewoonlijk blijven astronauten hooguit zes maanden in de ruimte, maar de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA verwacht dat de geplande reis naar Mars in de jaren 2030 10 maanden zal duren. Daarna brengen de astronauten een jaar door op Mars voor ze naar de aarde terugkeren.

Intensief sporten en vitamine D- en calciumsupplementen volstaan dan niet om ernstig botverlies als gevolg van microzwaartekracht te voorkomen.

Er bestaan al medicijnen die botverlies voorkomen met behulp van het parathormoon (PTH). Dit hormoon stimuleert de botvorming in het lichaam en helpt de botmassa te herstellen.

Het probleem is dat dit medicijn dagelijks geïnjecteerd moet worden en erg onpraktisch is om op ruimtemissies in grote hoeveelheden te vervoeren. En de jarenlange straling uit de ruimte kan de werking verzwakken.

Hormoon met bacteriën overgebracht op sla

Onderzoekers aan de universiteit van Californië in de VS hebben een methode ontwikkeld om het probleem van de aanvoer van het botstimulerende hormoon PTH tegen te gaan. Ze maakten genetisch gemodificeerde bindsla, die zelf het hormoon produceert.

Eerder bleek al dat bindsla goed kan worden verbouwd op het internationale ruimtestation ISS.

© NASA/Cory Huston

Om de genetisch gemodificeerde sla te maken, identificeerden de onderzoekers eerst de genetische code van PTH. Daarna voegden ze een eiwit toe dat het makkelijker maakt het hormoon door het lichaam te vervoeren.

Ten slotte werd het gen overgebracht op slaplanten met behulp van de bacterie Agrobacterium tumefaciens.

Uit tests bleek dat de sla nu per kilogram 10-12 milligram van het hormoon produceerde.

Om genoeg van het hormoon binnen te krijgen, moeten de astronauten 380 gram genetisch gemodificeerde sla per dag eten. De wetenschappers verwachten echter vóór de reis naar Mars de hoeveelheid hormoon per kilogram te kunnen verhogen om het effect in de sla te optimaliseren.

Astronauten kweken eigen medicijnen in de ruimte

De onderzoekers kozen voor bindsla als drager van het speciale botversterkende hormoon omdat van deze plant al bekend is dat hij goed in de ruimte kan worden verbouwd. Dat is op het internationale ruimtestation ISS al verschillende keren gedaan.

Slazaad is makkelijk te vervoeren, en in een flesje ter grootte van een duim gaan een paar duizend zaadjes. Bovendien zullen de astronauten hun gevriesdroogde en ingeblikte voedsel kunnen aanvullen met verse sla.

De wetenschappers hebben de sla zelf nog niet geproefd, maar ze verwachten dat hij hetzelfde smaakt als gewone bindsla.

Bindsla kreeg via een bacterie een botstimulerend hormoon, dat botverlies bij astronauten moet tegengaan. – Credits:

© Kevin Yates / NASA

De sla zal nu op dieren en mensen worden getest om de kwaliteit te garanderen en te onderzoeken hoe effectief de botgroei bij mensen gestimuleerd wordt.

Volgens het onderzoeksteam kan de sla mogelijk niet alleen voor de ruimtevaart worden gebruikt, maar ook hier op aarde, om botverlies tegen te gaan in gebieden waar de hulpbronnen beperkt zijn.