Űrhajós halak
(Rovat: Japán és az űrállomás - 2015.10.14 08:15.)

A medaka halak 56 napig úszkáltak a Nemzetközi Űrállomás (ISS) akváriumában. Egy japán vizsgálat szerint a súlytalanság hatására jelentős változások történtek csontjaikban.

A súlytalanság élő szervezetre gyakorolt számos hatása ismert, így például az, hogy a hosszú időtartamú űrrepülések alatt az űrhajósok csontjaiban csökken az ásványi anyagok mennyisége, ám a folyamat molekuláris mechanizmusa ismeretlen. Ugyanakkor az is ismert, hogy a gravitáció kulcsfontosságú szerepet játszik a csontok megfelelő szerkezetének kialakításában és fenntartásában. A súlytalanságban a csontokban lejátszódó folyamatokat vizsgálták japán kutatók Akira Kudo (Tokiói Műszaki Egyetem) vezetésével az ISS fedélzetén 56 napon keresztül súlytalanságnak kitett 24 halon (a kontrollcsoport halai a Földön maradtak).

A „vízi élettér” vagy egyszerűbben fogalmazva az akvárium az ISS Kibo moduljában. (Kép: JAXA)

A Nemzetközi Űrállomás japán kutatómoduljába (Kibo) 2012 júliusában a HTV-3 (Kónotori-3) teherűrhajóval szállítottak fel egy akváriumot. A halak számára az akváriumban LED-lámpákkal szimulálták az éjszakák és a nappalok váltakozását. A kutatók először a medaka (Oryzias latipes, avagy japán rizshal) nevű fajt tanulmányozták, különös tekintettel a sugárzás hatásaira, a csontok és az izmok leépülésére, valamint a súlytalanság fejlődésbiológiai vonatkozásaira. Azért éppen ezt a fajt választották, mert a medaka gyorsan szaporodik, így több generáción keresztül lehetett a vizsgálatokat végezni. További előny, hogy a medaka genomját már teljes egészében szekvenálták, így könnyebb észrevenni, ha valamilyen genetikai változás jelentkezik.

A medaka (Oryzias latipes, avagy japán rizshal) példányai az ISS akváriumában (Kép: JAXA)

A vizsgálat során a japán kutatók megállapították, hogy a súlytalanság hatására a halak garatcsontjában és fogaiban jelentősen csökkent az ásványi anyagok mennyisége. A csontok elvékonyodásával párhuzamosan megnőtt a csontlebontó sejtek (oszteoklaszt) mennyisége és aktivitása. A részletes elemzések során több megváltozott aktivitású gént azonosítottak. Emellett a kísérlet vége felé a halak szokatlan viselkedését figyelték meg, a 47. napon például teljesen mozdulatlanok maradtak.

A kísérlethez a kutatók 312 olyan genetikailag módosított halat állítottak elő, amelyek oszteoklaszt és oszteoblaszt (utóbbiak a csontsejtek építését végző sejtek) sejtjei aktiválva eltérő fluoreszcens jelet bocsátanak ki. A legegészségesebbnek látszó 24 halat küldték fel 56 napra az ISS-re. A kísérlet alatt mindvégig filmre vették az ISS akváriumában élő halak viselkedését. Az űrhajósok közreműködésével a vizsgálat különböző szakaszaiban genetikai anyagot vettek a halakból, hogy az oszteoklaszt/oszteoblaszt aktivitás arányát vizsgálják. Az 56. napon a csontokat röntgenvizsgálatnak is alávetették.

Az oszteoklaszt sejtek mennyisége és aktivitása az 56 napos vizsgálatot a Földön, illetve az ISS-en töltő medaka halak alsó és felső garatcsontjában. Az űrben jelentős mértékben csökkent a csontok sűrűsége a földön maradt halakhoz képest. (Kép: JAXA)