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Immuno - Immunsystem in Schwerelosigkeit (abgeschlossen)

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  • Andre Kuipers entnimmt sich eine Blutprobe für das IMMUNO%2dExperiment

    Andre Kuipers entnimmt sich eine Blutprobe für das IMMUNO-Experiment

    Der niederländische ESA-Astronaut Andre Kuipers (Expedition 30), entnimmt sich am 26. April 2012 im europäischen COLUMBUS-Modul eine Blutprobe für das IMMUNO-Experiment. Die Blutproben werden anschließend in einem der Gefrierschränke der ISS - dem Minus Eighty Laboratory Freezer for ISS 1 (MELFI-1) - aufbewahrt, um später mit Sojus TMA-22 für die Untersuchung zur Erde zurückzukehren.

  • Dr. Alexander Choukèr bei der Atemgasanalyse auf einem DLR Parabelflug

    Dr. Alexander Choukèr bei der Atemgasanalyse auf einem DLR Parabelflug

  • Atemanalyse im Einsatz auf der Intensivstation

    Atemanalyse im Einsatz auf der Intensivstation

  • Wirkt sich Stress auf die Gehirnstrukturen aus?

    Wirkt sich Stress auf die Gehirnstrukturen aus?

    Die Wissenschaftler der Ludwig-Maxilimilians-Universität München wollen herausfinden, ob Stress sich auch auf die Gehirnstrukturen der Mars500-Teilnehmer auswirken. Dazu untersuchten sie die Probanden im Magnetresonanztomographen.

  • Im Magnetresonanztomographen

    Im Magnetresonanztomographen

    Die Crew der Mars500-Mission wird an der Ludwig-Maximilians-Universität in München im Magnetresonanztomographen untersucht. Das Experiment wird vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) finanziert.

  • Untersuchung der Gehirnstrukturen

    Untersuchung der Gehirnstrukturen

    Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) haben vier der sechs Mars500-Teilnehmer mit einem Magnetresonanz-Tomographen (MRT) untersucht. Die so entstandenen 3D-Bilder werden mit MRT-Aufnahmen verglichen, die vor der Isolation gemacht wurden. Die Wissenschaftler wollen so herausfinden, ob sich Gehirnstrukturen während der Isolation verändert haben.

  • Auswertung der Blut%2d, Urin%2d und Speichelproben

    Auswertung der Blut-, Urin- und Speichelproben

    Mehrere tausend Blut-, Urin- und Speichelproben der Mars500-Mission werden nun von den Wissenschaftlern ausgewertet.

Hintergrund und wissenschaftliche Ziele:

Neben Schwerelosigkeit und Strahlung könnten vielfältige Stressfaktoren wie Isolation, Arbeitsbelastung und Störungen des Schlafrhythmus zu den Auslösern der lange bekannten Schwächung des Immunsystems bei Astronauten gehören. Mit vergleichbaren Problemen unseres Abwehrsystems, teilweise ausgelöst durch dieselben Stressfaktoren, haben Schwerkranke auf der Erde zu kämpfen. In beiden Fällen sollte einerseits eine ausreichende Abwehrkraft zum Schutz vor Krankheitskeimen vorhanden sein, andererseits darf das Immunsystem auch nicht überbeansprucht werden.

Mit umfangreichen biochemischen Analysen, ergänzt durch psychologische Tests, untersuchen Wissenschaftler am Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München im Projekt Immuno die Veränderungen des Immunsystems der ISS-Langzeit-Crews. Aus Vergleichen mit Isolations- und Bettruhestudien erwarten sie Aufschlüsse über die Rolle der einzelnen Faktoren, die das Immunsystem schwächen sowie über den Mechanismus der Immunabwehr. Diese Kenntnisse sind die Voraussetzung für die Entwicklung neuer vorbeugender sowie therapeutischer Maßnahmen für den Einsatz beim Astronauten sowie beim Schwerkranken in der Intensivmedizin.

Experimentbeschreibung:

Vor, während und nach den Weltraummissionen werden bei den Astronauten Blut-, Speichel- und Urinproben genommen und anschließend auf der Erde im Labor untersucht. Das ISS-Experiment ist zu Vergleichszwecken in ein umfangreiches terrestrisches Forschungsprogramm eingebettet:

  • Parabelflüge
  • Studien in der Antarktis auf der Concordia sowie auf der Neumayer III-Station, Mars500 Langzeit-Isolationsexperiment
  • Bettruhe- und klinische Studien

Status:

Die Messungen auf der ISS begannen bereits im April 2006. Nach einer längeren Unterbrechung wurden sie Ende 2013 mit zwölf Astronauten abgeschlossen. Zwei Nachfolge-Experimente in Kooperation mit amerikanischen und russischen Wissenschaftlern sind bereits in Vorbereitung.

Ergebnisse:

Erste Ergebnisse von acht Astronauten und Kosmonauten zeigen, dass sogenannte "Stress-response"-Systeme im Körper während des Langzeit-Raumfluges aktiviert werden und diese biologischen Veränderungen mit psychischem Stress und einer nicht adäquaten Immunfunktion einhergehen.

Diese Ergebnisse zeigen, dass das Immunsystem der Astronauten im Weltall aus dem Gleichgewicht gerät. Diese sogenannte Immun-Dysbalance ist bei den meisten Astronauten aber im Ausmaß unterschiedlich ausgeprägt. Die nun möglichen abschließenden Analysen dieser Studie und die Gegenüberstellung ihrer Daten zu laufenden klinischen und raumfahrtbedingten, erdgebundenen Studien werden bei der Interpretation der Ergebnisse herangezogen.

Perspektiven für Forschung und Anwendung:

Fortschritte im Verständnis des Immunsystems sind für Patienten vor allem auf der Intensivstation eminent wichtig. Im Rahmen dieser Projekte auf der ISS und auf der Erde versuchen die Wissenschaftler auch mittels nicht-invasiver Atemgasanalyse, Rückschlüsse auf den Status des Immunsystems zu ziehen. Erste Tests auf Parabelflügen verliefen erfolgversprechend. Die nicht-invasive Atemgasanalyse zur Erfassung des Immunsystems-Status könnte zukünftig Blutanalysen ergänzen oder sogar überflüssig machen.

ISS-Zeitraum April 2006 bis November 2013
Unterbringung Columbus-Modul
Experimentator PD Dr. Alexander Choukèr
Einrichtung Ludwig-Maximilian-Universität (LMU) München
Bereich Humanphysiologie
Partner ESA, NASA, IBMP Moskau

 

Zuletzt geändert am:
03.07.2014 12:05:54 Uhr