Vad har mikrogravitation för effekt på åldrandet och åldras vi långsammare i rymden?

Att resa till yttre rymden börjar bli en del av vår mycket nära framtid, men vi vet ännu inte vad som händer med vår kropp i avsaknad av gravitation. Ska vi tro på alla science fiction-filmer där människor inte åldras i rymden eller på andra planeter, eller åldras människor faktiskt snabbare i rymden?

Är mikrogravitation den ultimata lösningen för att motverka åldrande, eller gör den att vi åldras snabbare än vanligt? Fortsätt läsa för att ta reda på det!

Vad är gravitation?

Vi måste först förstå gravitationen bättre för att kunna utforska dess effekter på oss. Gravitationen är den kraft som gör att en planet eller liknande kropp drar föremål mot sin mitt. Det är den kraft som drar dig tillbaka ner mot marken när du hoppar och som får föremål att falla. Allt som har en massa kommer också att känna av tyngdkraften (1).

Gravitationen som du känner kommer inte att vara densamma på jorden, månen eller i den fria yttre rymden. Detta beror på att den mängd gravitation som ett objekt (t.ex. en planet) har på dig beror på objektets massa. Om du åkte till månen, som väger mindre än jorden, skulle gravitationen vara svagare. Det är därför svarta hål har en så stor gravitationskraft - de har så mycket massa på en liten yta.

Vad är mikrogravitation?

Å andra sidan är mikrogravitation en mycket svag form av gravitation som vanligtvis förekommer i en rymdfarkost i omloppsbana. Det ska inte förväxlas med nollgravitation, eftersom en liten mängd gravitation finns överallt i rymden, och verklig nollgravitation existerar inte på riktigt.

Faktum är att astronauterna på den internationella rymdstationen (ISS) känner 90 % av jordens gravitation och ständigt dras mot jorden. Men eftersom alla föremål i rymdfarkosten faller mot jorden samtidigt, och inga andra krafter är närvarande, befinner de sig i konstant fritt fall. Detta gör att de ser ut att sväva och för vissa kan det verka som om de befinner sig under nollgravitation, vilket är missvisande.

På grund av dessa förhållanden kan vi studera vad som händer med människor under gravitation, som är lägre än jordens. Det har gjorts många studier av mikrogravitationens effekter på människokroppen, främst från de modiga astronauter som tillbringade månader eller år ombord på ISS.

Hade astronauterna fler eller färre hälsokomplikationer när de befann sig i rymden? Och gjorde rymdresorna att de åldrades snabbare eller långsammare när de återvände till jorden? Låt oss utforska de vetenskapliga rönen.

Mikrogravitationens effekter på människokroppen

Om du har sett filmer som Interstellar eller Planet of the Apes minns du säkert hur vissa karaktärer åldras mycket långsammare i rymden eller på andra planeter jämfört med dem som de har lämnat kvar på jorden. Saken är den att vi inte är där än. All vår nuvarande kunskap om åldrande i rymden kommer från ISS, som fortfarande har en liknande gravitationskraft som jorden.

Vi har dock turen att kunna göra många olika experiment i mikrogravitation och redan se betydande förändringar i människans ämnesomsättning, endast under 90 % av den gravitation vi vanligtvis känner. Här är några resultat om vad som händer med människor i mikrogravitation (2):

1. Förlust av muskel- och bentäthet - under mikrogravitationella förhållanden förlorar astronauter avsevärt muskel- och bentäthet. De upplever ofta liknande symtom som sarkopeni och osteoporos, som är vanligare bland äldre människor. Anledningen till detta kan helt enkelt vara att de inte behöver använda sina muskler lika mycket som de gör på jorden. 
2. Förändringar i det kardiovaskulära systemet - astronauter upplever flera negativa effekter av mikrogravitation på hjärtat och blodkärlen. Blod och andra vätskor förskjuts mot överkroppen på grund av bristen på gravitation. Hjärtat blir mer sfäriskt och astronauterna upplever att den aeroba kapaciteten minskar. Dessa förändringar speglar åldersrelaterade hjärtproblem på jorden.
3. Mikrogravitation försvagar immunförsvaret och gör astronauter mer mottagliga för infektioner. Immuncellerna fungerar sämre i rymden, och resultatet kan likna det försämrade immunförsvaret hos äldre människor. 
4. Mikrogravitation förlänger telomererna, de skyddande höljena på toppen av våra kromosomer, medan normalt åldrande gör dem kortare och kortare. Detta gällde särskilt för immunceller som kallas leukocyter. Tyvärr är det inte goda nyheter, eftersom samma telomerer tenderade att förkortas avsevärt så snart astronauterna återvände till jorden (3, 4). Om vi skulle stanna i rymden för evigt skulle de kanske bli längre, men det kan vi inte säga med säkerhet än. 
5. Minnesproblem - en lång vistelse i rymden orsakade minnesförlust och förändringar i neurala kopplingar hos astronauterna. Mikrogravitation förändrade också fördelningen av hjärnvätska, vilket liknar symtom som liknar Alzheimers. 

NASA:s studie av tvillingar

En av de mest användbara studierna av mänskligt åldrande i rymden gjordes av NASA 2015 på ett par tvillingastronauter (5). Den ena tvillingen, Scott Kelly, tillbringade ett år ombord på ISS, medan hans enäggstvillingbror Mark Kelly stannade kvar på jorden. Eftersom enäggstvillingar har exakt samma DNA hjälpte denna studie forskarna att bättre förstå hur rymdfärder påverkar människokroppen. Dessa resultat skiljer sig från andra där genetiska skillnader kan ha en betydande inverkan på hur en person åldras.

Vad upptäckte NASA:s forskare när de studerade Marks och Scotts kroppar efter ett år? Låt oss utforska de viktigaste resultaten (6):

• Scotts kroppsmassa minskade med 7% på ett år, men återgick till det normala efter att han återvänt till jorden.
• Forskarna fann att Scott hade markörer för inflammation och förtjockning av halspulsåderns vägg under och omedelbart efter sitt uppdrag, men Mark hade inga liknande förändringar.
• Scotts telomerer förlängdes i rymden men förkortades snabbt efter att han återvänt till jorden och var nu till och med kortare än hans brors. Samma sak observerades för hans övriga epigenetiska förändringar (7).
• Efter ett år hade Scott samma mångfald i tarmmikrobiomet som Mark hade på jorden.
• Scotts och Marks kognitiva prestanda förblev desamma under hela det år som Scott tillbringade i rymden.
• Influensavaccinet fungerade i rymden precis som det gjorde på jorden.

Utöver dessa viktiga resultat identifierade forskarna viktiga gener som man bör rikta in sig på för att övervaka framtida astronauters hälsa. Dessa gener reglerar immunsystemet, benbildning och telomeruttryck.

Slutsats

Sammanfattningsvis visar mikrogravitationens effekter på människokroppen både lovande och hälsofarliga aspekter när det gäller åldrande i rymden. Förlängning av telomerer kan till exempel vara en potentiell fördel mot åldrande, men muskelförlust, kardiovaskulära förändringar och inflammation tyder på påskyndat åldrande. Telomererna råkade också bli mycket kortare när människor återvände till jorden, vilket gör den här upptäckten lite mindre rolig.

NASA:s tvillingstudie berättade mycket om icke-genetiskt relaterade förändringar av en människokropp i rymden, men vi behöver fortfarande besvara många frågor. Det är möjligt att rymdresor kommer att bli mer lättillgängliga och att vi då måste förstå hur våra kroppar reagerar i områden med lägre gravitation. Detta kommer att vara rymdmedicinens framtid, och vem vet, kanske telomererna förblir längre i rymden på obestämd tid.

Litteraturkällor:

1. Narayanan SA. Gravity's effect on biology. Front Physiol. 2023 Jul 3;14:1199175. doi: 10.3389/fphys.2023.1199175. PMID: 37465696; PMCID: PMC10351380.
2. Wolfe JW, Rummel JD. Long-term effects of microgravity and possible countermeasures. Adv Space Res. 1992;12(1):281-4. doi: 10.1016/0273-1177(92)90296-a. PMID: 11536970.
3. Aviv A, Verhulst S. Telomeres in Space. Aging Cell. 2025 Mar;24(3):e70030. doi: 10.1111/acel.70030. Epub 2025 Mar 1. PMID: 40022541; PMCID: PMC11896355.
4. Luxton JJ, McKenna MJ, Lewis A, Taylor LE, George KA, Dixit SM, Moniz M, Benegas W, Mackay MJ, Mozsary C, Butler D, Bezdan D, Meydan C, Crucian BE, Zwart SR, Smith SM, Mason CE, Bailey SM. Telomere Length Dynamics and DNA Damage Responses Associated with Long-Duration Spaceflight. Cell Rep. 2020 Dec 8;33(10):108457. doi: 10.1016/j.celrep.2020.108457. Epub 2020 Nov 25. PMID: 33242406.
5. Garrett-Bakelman FE, Darshi M, Green SJ, Gur RC, Lin L, Macias BR, McKenna MJ, Meydan C, Mishra T, Nasrini J, Piening BD, Rizzardi LF, Sharma K, Siamwala JH, Taylor L, Vitaterna MH, Afkarian M, Afshinnekoo E, Ahadi S, Ambati A, Arya M, Bezdan D, Callahan CM, Chen S, Choi AMK, Chlipala GE, Contrepois K, Covington M, Crucian BE, De Vivo I, Dinges DF, Ebert DJ, Feinberg JI, Gandara JA, George KA, Goutsias J, Grills GS, Hargens AR, Heer M, Hillary RP, Hoofnagle AN, Hook VYH, Jenkinson G, Jiang P, Keshavarzian A, Laurie SS, Lee-McMullen B, Lumpkins SB, MacKay M, Maienschein-Cline MG, Melnick AM, Moore TM, Nakahira K, Patel HH, Pietrzyk R, Rao V, Saito R, Salins DN, Schilling JM, Sears DD, Sheridan CK, Stenger MB, Tryggvadottir R, Urban AE, Vaisar T, Van Espen B, Zhang J, Ziegler MG, Zwart SR, Charles JB, Kundrot CE, Scott GBI, Bailey SM, Basner M, Feinberg AP, Lee SMC, Mason CE, Mignot E, Rana BK, Smith SM, Snyder MP, Turek FW. The NASA Twins Study: A multidimensional analysis of a year-long human spaceflight. Science. 2019 Apr 12;364(6436):eaau8650. doi: 10.1126/science.aau8650. PMID: 30975860; PMCID: PMC7580864.
6. Gertz ML, Chin CR, Tomoiaga D, MacKay M, Chang C, Butler D, Afshinnekoo E, Bezdan D, Schmidt MA, Mozsary C, Melnick A, Garrett-Bakelman F, Crucian B, Lee SMC, Zwart SR, Smith SM, Meydan C, Mason CE. Multi-omic, Single-Cell, and Biochemical Profiles of Astronauts Guide Pharmacological Strategies for Returning to Gravity. Cell Rep. 2020 Dec 8;33(10):108429. doi: 10.1016/j.celrep.2020.108429. Epub 2020 Nov 25. PMID: 33242408; PMCID: PMC9444344.
7. Luxton JJ, Bailey SM. Twins, Telomeres, and Aging-in Space! Plast Reconstr Surg. 2021 Jan 1;147(1S-2):7S-14S. doi: 10.1097/PRS.0000000000007616. PMID: 33347069.