Luar Angkasa Berbahaya untuk Kesehatan, Masih Minat Jadi Astronot?

JAKARTA - Astronot menanggung radiasi, tanpa bobot, isolasi, dan sejumlah tekanan fisik dan mental lainnya dalam penerbangan luar angkasa . Jadi, apa dampak bahaya ini pada tubuh mereka? (Baca juga: 18 Astronot Tampan dan Cantik Siap Menuju Bulan pada 2024 )

Sebanyak 29 makalah, 19 di antaranya diterbitkan 25 November 2020, telah meningkatkan pengetahuan kita tentang bagaimana penerbangan luar angkasa memengaruhi tubuh manusia lebih jauh dari sebelumnya. Studi ini berasal dari "Twins Study" NASA, yang mengikuti misi astronot NASA selama setahun di luar angkasa di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS), sementara saudara kembarnya Mark Kelly, seorang pensiunan astronot NASA, bertugas sebagai pengendali di Bumi.

Twins Study memang terobosan, tapi studi itu hanya benar-benar mengamati kedua astronot ini. Dengan paket makalah baru ini, para ilmuwan telah mengamati efek penerbangan luar angkasa pada 56 astronot yang pernah mengunjungi stasiun luar angkasa.

"Naskah ini menjangkau 200 peneliti dari lusinan akademisi, pemerintah, kedirgantaraan, dan kelompok industri, mewakili kumpulan data astronot dan biologi ruang angkasa terbesar yang pernah dibuat. Termasuk profil multi-omik longitudinal, pemetaan imun sel tunggal dan epitop, novel penanggulangan radiasi, dan profil biokimia rinci dari 56 astronot," kata sebuah makalah yang meringkas koleksi makalah ilmiah ini, seperti dilansir Space.com.

Dengan kumpulan data yang luar biasa untuk dikerjakan dan kolaborasi internasional yang begitu besar, para ilmuwan tidak hanya dapat memvalidasi apa yang mereka temukan dalam Twins Study. Tetapi juga memperluas studi tentang bagaimana ruang angkasa memengaruhi tubuh manusia ke tingkat yang baru.

"Ini adalah studi yang sangat beragam," kata Profesor Universitas Negeri Colorado Susan Bailey, yang merupakan peneliti utama dari Twins Study NASA dan peneliti senior untuk banyak makalah ini kepada Space.com.

"Ini benar-benar membangun fondasi yang bagus untuk 'apa yang kita ketahui tentang efek penerbangan luar angkasa berdurasi lama pada tubuh manusia?' Dan 'apa yang perlu kita cari dan khawatirkan saat kita maju?'" tutur Bailey seraya menambahkan, penelitian ini akan semakin penting saat manusia menjelajah ke Bulan dan lebih jauh lagi dari Bumi.

Sementara masing-masing dari 29 makalah membahas faktor unik dari efek penerbangan luar angkasa pada manusia, ada beberapa temuan utama yang memvalidasi apa yang ditemukan dalam Twins Study dan pemahaman ilmuwan lebih lanjut tentang efek kesehatan ini.

Enam Dampak
Ketika mempelajari efek kesehatan dari penerbangan luar angkasa, para peneliti telah mengidentifikasi enam faktor kunci yang menentukan apa yang terjadi pada tubuh seseorang di luar angkasa.

"Kami mengusulkan bahwa sebenarnya ada enam fitur konsisten yang kami lihat berulang kali pada tikus dan hewan pengerat, serta subjek manusia dan garis sel. Dan itu benar-benar mengarah ke - apa saja faktor inti yang memediasi bagaimana tubuh merespons makhluk di ruang hampa," ujar Chris Mason, Profesor Fisiologi dan Biofisika di Weill Cornell Medicine yang juga peneliti utama dari Twins Study dan peneliti senior.

Keenam ciri ini termasuk disregulasi mitokondria, stres oksidatif, radikal bebas, kerusakan DNA, panjang telomer, variasi mikrobiom, dan perubahan epigenetik. Yang pertama, disregulasi mitokondria, mengacu pada bagaimana mitokondria (organel yang menghasilkan sebagian besar energi kimia dalam sel, atau "pembangkit tenaga sel") berfungsi secara berbeda, yang dapat menyebabkan masalah kesehatan.

Ilmuwan juga mendeteksi stres oksidatif, ketidakseimbangan radikal bebas dan antioksidan dalam tubuh. Menurut Bailey, hal itu kemungkinan disebabkan oleh radiasi yang dialami astronot saat berada di luar angkasa.

Sejalan dengan temuan itu, penulis makalah ini juga mempelajari radikal bebas. Atau atom tidak stabil dalam tubuh manusia yang dapat merusak sel dan menyebabkan penyakit seperti kanker pada astronot selama penerbangan luar angkasa.

Selain itu, para peneliti melihat bukti kerusakan DNA, yang diharapkan sesuai dengan jenis paparan radiasi yang dialami astronot. Makalah ini juga menunjukkan bahwa astronot dalam penerbangan memiliki telomer memanjang -struktur pelindung di ujung kromosom- yang menyusut lagi saat mendarat di Bumi.

Ini menarik karena para peneliti dari Twins Study terkejut melihat telomer Kelly memanjang di luar angkasa dan memendek kembali di Bumi. Tetapi dengan penelitian ini mereka telah menunjukkan bahwa Kelly bukanlah pengecilan dan ini terjadi di seluruh papan dengan para astronot yang mereka pelajari. .

Makalah tersebut juga menunjukkan berbagai mikrobioma -kumpulan materi genetik dari semua mikroba di dalam dan di tubuh manusia- dengan para astronot, yang diharapkan karena mereka semua adalah penduduk Bumi yang unik. Para peneliti mempelajari tidak hanya variasi mikrobioma astronot, tapi juga bagaimana mikroba setiap orang diubah dengan penerbangan luar angkasa dan lingkungan di dalam stasiun luar angkasa.

Terakhir, penelitian baru menunjukkan bukti perubahan epigenetik, atau perubahan pada struktur fisik DNA, di mana astronot mengalami "perubahan regulasi gen". "Atau proses mengubah gen 'on' dan 'off' saat sel bereaksi terhadap lingkungan yang berbeda," ungkap Mason.

Seperti temuan yang terus menunjukkan bagaimana telomere memanjang selama penerbangan luar angkasa, makalah ini memvalidasi banyak efek yang dilihat oleh peneliti di Scott Kelly selama Studi Kembar. Namun, dengan lebih banyak data yang diambil dari kumpulan besar astronot dan model lain seperti hewan pengerat, para peneliti memiliki gambaran yang lebih baik tentang efek penerbangan luar angkasa manusia dan telah mampu memvalidasi apa yang ditemukan dengan Kelly.

Menariknya, dalam beberapa makalah ini, para peneliti memvalidasi temuan ini bukan dengan lebih banyak astronot, tetapi dengan melihat para pendaki Gunung Everest. Mereka menemukan bahwa para pendaki ini memiliki telomere yang lebih panjang saat mereka mendaki, meskipun alasan perubahan panjang tersebut belum sepenuhnya dipahami.

Perawatan Astronot
Dengan memvalidasi studi sebelumnya tentang efek kesehatan dari penerbangan luar angkasa dan memperluas pemahaman kita tentang keadaan ekstrem ini pada tubuh manusia, para ilmuwan dapat mulai mempertimbangkan dan mengembangkan tindakan pencegahan, perawatan, dan terapi potensial sehingga astronot masa depan yang menghabiskan lebih banyak waktu di luar angkasa -baik mereka tinggal di pemukiman di bulan atau bepergian lebih jauh ke Mars- juga bisa lebih siap menghadapi apa yang diharapkan.

Sementara para insinyur dan ilmuwan saat ini sedang mengerjakan cara-cara untuk mengurangi jumlah radiasi berbahaya yang terpapar astronot -yang menurut para ilmuwan merupakan faktor besar dalam banyak efek kesehatan negatif dari penerbangan luar angkasa. "Mereka juga mempertimbangkan obat apa yang bisa efektif dalam mengurangi efek ini," imbuh Mason.

Bailey menambahkan, pada dasarnya pekerjaan ini menciptakan pemahaman yang jauh lebih besar dan lebih konkret tentang efek-efek ini. Misalnya, perpanjangan telomer dapat menyebabkan peningkatan aktivasi kromosom dan peningkatan risiko kanker.

"Di sisi lain, beberapa astronot yang mungkin menunjukkan telomer yang lebih pendek dari perkiraan sebenarnya berisiko terkena penyakit kardiovaskular," katanya mengingatkan.

Sementara memikirkan tentang bagaimana mendeteksi atau bahkan merawat kondisi kesehatan yang begitu serius dari Bumi pada astronot di stasiun luar angkasa, Bulan atau bahkan Mars adalah tugas yang menakutkan, ini adalah hal-hal yang perlu kita pertimbangkan jika astronot akan menghabiskan waktu yang jauh lebih lama di luar angkasa.

Langkah Antisipasi Selanjutnya
Untuk lebih memahami mengapa hal-hal seperti elongasi telomer terjadi selama penerbangan luar angkasa, para peneliti akan terus mempelajari fenomena tersebut seiring berjalannya waktu. "Faktanya, kami berharap sebanyak 31 astronot selama 10 tahun ke depan melakukan penelitian yang sangat mirip," kata Bailey.

Lebih lanjut dikatakan, karena korps astronot semakin beragam, terutama dengan ledakan dalam penerbangan antariksa komersial, itu akan semakin mendiversifikasi data mereka. "Hal ini membantu membuat temuan mereka serbaguna dan berguna mungkin ketika mempertimbangkan kesehatan astronot masa depan," tambahnya. (Baca juga: Dari Tagar Trending, Puisi dan Video Diunggah Warganet Harap HRS Dibebaskan )