استفاده از فناورى بیوراكتور در پزشكى فضایى(1)

سیستم ایمنى نقش محافظت و مبارزه با سلول ها و میكروب هاى تخریب كننده را در بدن ایفا مى كند. با این حال شرایط عملكردى این سیستم در فضا بسیار متفاوت است. در اواخر دهه 60 و 70 میلادى، محققان با بررسى خون فضانوردانى كه حضور طولانى مدت و حتى كوتاه در فضا داشته و در ماموریت هاى آپولو، سایوز و اسكاى لب فعالیتنموده بودند، متوجه افزایش تعداد نوعى از سلول هاى سفید و كاهش تعداد سلول هاى لنفاوى خون شدند.

سلول هاى لنفاوى نوعى سلول سفید است كه در گره هاى لنف بدن، طحال، غده تیموس، دیواره هاى روده و مغز استخوان وجود دارد.

سلول هاى لنفاوى از نوع تى و پادتن ها، باعث بالا بردن ایمنى بدن شده و به انواع سلول هاى كمك رسان، محافظ و از بین رونده تفكیكمى شوند. آزمایش روى خون فضانوردان كاهش تعداد سلول هاى موثرلنفاوى و افزایش سلول هاى سفید خون را نشان داد. این تغییر باعث نقص در توزیع و پخش مایعات بدن از جمله خون و سبب تنش و حتى تغییر شكل در سلول هاى لنفاوى شد.

فرض كنید كه قصد مسافرت از تهران به یكى از شهرهاى جنوبى كشور را داشته باشید. در طول این مسیر پاها، دست ها و چشم ها در گیر هستند و به طور حتم خستگى در آن بخش ها احساس مى شود. حال اگر این سفر با هواپیما و در مسیری نه چندان دور مانند فرانسه باشد، در این سفر با یك سرى امواج تابشى مواجه خواهیم شد. در سفر به فضا اولین عامل بسیار محسوس، كمبود جاذبه است. در شكل زیر انواع امواج تابشى كه به بدن یك فضانورد اصابت مى كند نشان داده شده است.

این سفر را تا جایى ادامه مى دهیم كه به سیاره سرخ، مریخ برسیم. جاذبه كم، اصابت امواج تابشى، شش ماه مسافرت بدون توقف و پیمودن میلیون ها كیلومتر، از هیجان های این سفر مى كاهد. ماهیچه هاى خشك، چروک و تضعیف شده، استخوان هاى ناتوان و رو به زوال، اختلال در سیستم ا یمنى، تغییر شكل در ساختار ژن بدن متاسفانه از جمله یادگارهاى سفرهاى فضایى و طولانى مدت است.

هنگام پیاده شدن از فضاپیما، رویارویى با ضعف ماهیچه ها كه منجر به خزیدگى مى شود بسیار دردناک است، فعالیت هاى روزانه در فضا بسیار متفاوت با زمین است. به طور مثال براى نظافت دندان ها از غلطكى كوچك از جنس كتان استفاده مى شود.

بعد از استعمال، ویروس هاى موجود در بزاق روى آن جمع مى شود. بزاق انسان حاوى ویروس هایى است كه تعداد آنان در فضا بسیار بیشتر از زمین است. شكل زیر باكترى نامفید روى مرى كه سبب اختلال شده است را نشان مى دهد.

بدن انسان به طور دائم مورد حمله انواع باكترى ها و ویروس ها قرار مى گیرد. محل حضور بسیارى از آن ها روده است و از طریق هوا و یا استفاده از مواد خوراكى منتشر مى شود. باكترى و ویروس هاى مضر توسط سیستم دفاعى بدن مهار مى شوند و قبل از این كه تعدادشان از كنترل خارج شود، به وسیله ی سیستم دفاعى بدن از بین می روند.

سیستم دفاعى بدن شامل سلول هایى است كه دائما با بیمارى و مرض مقابله نموده و در تمام بدن حركت مینمایند. انواع مختلفى از این سلول هاى دفاعى وجود دارد. دو نوع معروف و مهم آن سلول بى، سلولى كه آنتى بادى را به منظور مهار میكروب مى سازد و تمامى مهاجمان آسیب رسان را از بین مىب رد. سلول هاى تى شكل، كه در واقع سربازان بدن هستند و به طور فیزیكى عوامل بیماری زا را از بین مى برند. شكل زیر، سلول تى شكل را نشان مى دهد كه با وارد نمودن ضربه به ویروس آنفلوآنزا باعث از بین بردن آن شده است.

به طور مثال استرس و تنش باعث آزادشدن هورمونى مى شود كه در عملكرد سلول تى بسیار موثر است و منجر به كاهش فعالیت سیستم ایمنى مى شود. بنابراین فضا كه خود محیطى خشن و تنش زا است و علاوه بر آن، اعمال تنش هاى فیزیكى چون مرحله شروع پرتاب و بلندشدن از زمین، عبور از جو و قرارگیرى در مدار و سپس بى وزنى و همچنین تنش هاى روحى- روانى سبب تحریك هورمون هاى ضد سیستم ایمنى مى شوند.

براى حل این گونه مسائل و مشكلات و همچنین بررسى چگونگى رشد سلول ها در محیطى خارج از بدن انسان تحقیقات گستردها ى انجام و باعث ساخت وسیله اى به نام بیوراكتور شد. مطالعه وضعیت سلول ها در بدن انسان و یا حتى كشت سلول ها، امكان مطالعه ساختار سلول ها را در حالت دو بعدى مقدور مى سازد و شاید نتایج دقیق و مكفى ارائه

ندهد. ناسا با ساخت و تولید این فناورى نوعى شبیه سازى از جاذبه كم را فراهم آورد كه در این محیط، مطالعه پیرامون سلول ها و به ویژه تحقیق در سلول هاى ایمنى خون را راحت تر و دقیقتر نمود.

ادامه دارد...

تهیه کننده : محسن مرادی