అంతరిక్ష కేంద్ర పరిశోధన, భూమిపై ఉన్న తీవ్రమైన వైద్య సమస్యను పరిశీలించడానికి ఉపయోగించబడుతోంది
అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రంలో, ఎక్స్పెడిషన్ 74 వ్యోమగాములు న్యుమోనియాకు కారణమయ్యే బ్యాక్టీరియా గుండెలో దీర్ఘకాలిక నష్టం ఎలా కలిగించగలదో తెలుసుకునేందుకు రూపొందించిన ఒక ప్రయోగంపై పని చేస్తున్నారు. ఈ ప్రాజెక్ట్ అంతరిక్ష ప్రయాణంలోని అసాధారణ జీవశాస్త్రాన్ని ఉపయోగించి సంక్రమణ ప్రభావాలను పెంచి, భూమిపై వేరు చేయడం కష్టమైన సెల్యులార్ ప్రతిస్పందనలను వెల్లడిస్తుంది. ఇది కక్ష్య పరిశోధనను అంతరిక్షంలో జీవాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికే కాక, భూమిపై రోగులతో నేరుగా సంబంధం ఉన్న వైద్య ప్రశ్నలకు సమాధానం ఇవ్వడానికీ ఉపయోగించవచ్చని చూపించే స్పష్టమైన ఉదాహరణ.
ఈ పనిలో కేంద్రంగా ఉన్న సూక్ష్మజీవి Streptococcus pneumoniae; అందించిన NASA మూలంలో దీనిని కమ్యూనిటీ-ఆక్వైర్డ్ న్యుమోనియాకు ప్రధాన కారణంగా పేర్కొన్నారు. ఆ వ్యాధి ఇప్పటికే భారీ భారాన్ని మోస్తూ, ప్రతి సంవత్సరం లక్షలాది మరణాలకు కారణమవుతోంది. NASA సారాంశంలో ఒక ముఖ్యమైన వైద్య వివరాన్ని కూడా జోడించింది: కమ్యూనిటీ-ఆక్వైర్డ్ న్యుమోనియాతో ఆసుపత్రిలో చేరే పెద్దలలో నాలుగింట ఒక వంతుకుపైగా గుండె రోగాన్ని అభివృద్ధి చేస్తారు, మరియు తీవ్రమైన కేసుల నుంచి బతికినవారు సంక్రమణ తొలగించిన తర్వాత కూడా పెరిగిన హృదయ-వాస్క్యులర్ ప్రమాదంలోనే ఉండవచ్చు.
ఈ కలయిక ఈ పరిశోధనను వైద్యపరంగా ఎంతో ప్రాముఖ్యంగా మారుస్తోంది. ఇది తక్షణ దశలో న్యుమోనియా ఎందుకు ప్రమాదకరమో మాత్రమే కాదు. అది గుండెలో ఎందుకు దీర్ఘకాలిక ముద్రను వదిలేయవచ్చో కూడా పరిశీలిస్తోంది.
ఈ పనిని కక్ష్యలో ఎందుకు చేయాలి?
ఈ శాస్త్రీయ తర్కం అంతరిక్ష వాతావరణంలోని ఒక ప్రత్యేక లక్షణంపై ఆధారపడి ఉంది. అంతరిక్షంలో బ్యాక్టీరియా సాధారణంగా మరింత తీవ్రమై, ఔషధ నిరోధకత కూడా పెరుగుతుంది. పరిశోధకులు ఆ లక్షణాలను తప్పించకుండా, వాటినే ఉపయోగించుకుంటున్నారు. గుండె కణాలపై సంక్రమణ ప్రభావాన్ని పెంచడం ద్వారా, వారు సంక్రమిత మరియు నియంత్రణ నమూనాల మధ్య స్పష్టమైన తేడాను సృష్టించి, సూక్ష్మమైన రోగ విధానాలను గుర్తించడం సులభం చేయాలనుకుంటున్నారు.
అలబామా విశ్వవిద్యాలయం, బర్మింఘామ్కు చెందిన డాక్టర్ పలానియప్పన్ సెతు, అందించిన మూలంలో పేర్కొన్నట్లుగా, ఈ తీవ్రత పెంపు బ్యాక్టీరియా వైరులెన్స్ను ప్రోత్సహించే సూక్ష్మ కారకాలను గుర్తించడం సులభం చేస్తుందని చెప్పారు. మరొక మాటలో చెప్పాలంటే, కక్ష్య పరిస్థితులు ఒక జీవశాస్త్రీయ ఒత్తిడి పరీక్షలా పనిచేయవచ్చు. భూమిపై ఉన్న మోడల్లో మందమైన సంకేతాలు బయటపడేందుకు ఎదురు చూడకుండా, శాస్త్రవేత్తలు అంతరిక్షాన్ని ఉపయోగించి పరస్పర చర్యను తీవ్రతరం చేసి, శ్రద్ధకు అర్హమైన మార్గాలను బయటకు తీయవచ్చు.
ఇది స్టేషన్ పరిశోధనా వాతావరణాన్ని తెలివిగా ఉపయోగించడం. మైక్రోగ్రావిటీ మరియు దానికి సంబంధించిన అంతరిక్ష ప్రయాణ కారకాలు జీవశాస్త్రాన్ని కేవలం అనవసరంగా వక్రీకరించవు. కొన్ని సందర్భాల్లో అవి దానిని పెంచి, రోగ ప్రవర్తనపై వేగవంతమైన దృష్టిని అందిస్తాయి.
దాగి ఉన్న నష్టం మార్గాల కోసం గుండె కణజాల నమూనాలు
ఈ ప్రయోగంలో స్టెమ్-సెల్-నుండి రూపొందించిన గుండె కణజాల నమూనాలను ఉపయోగిస్తున్నారు, దీని ద్వారా పరిశోధకులు గుండె లాంటి కణజాలాలు బ్యాక్టీరియా సంక్రమణను ఎదుర్కొన్నప్పుడు ఎలా స్పందిస్తాయో గమనించగలరు. దీర్ఘకాలిక సంక్లిష్టతలను అధ్యయనం చేయడంలో అత్యంత కష్టమైన భాగాల్లో ఒకటి, సంక్రమణ సమయంలో కణాలు మరియు కణజాలాల్లో ఏం మార్పు జరుగుతుందో గుర్తించడం, అది తర్వాత దీర్ఘకాలిక ప్రమాదంగా మారుతుంది.
బ్యాక్టీరియా పరిచయం గుండె కణజాలలో హానికర ప్రతిస్పందనలను ప్రేరేపిస్తే, ఏ కారకాలు కారణమవుతున్నాయి, ఏవి కేవలం సంబంధితమైనవి, ఏవి చికిత్సాపరంగా లక్ష్యంగా పెట్టవచ్చో గుర్తించడం సవాలు. NASA సారాంశం ప్రకారం, అంతరిక్షంలో సంక్రమణలను మరింత తీవ్రతరం చేసే కారకాలను ఖచ్చితంగా గుర్తించడం ద్వారా, భూమిపై కూడా వర్తించే చికిత్సా లక్ష్యాలను శాస్త్రవేత్తలు బయటపెట్టవచ్చు.
ఈ విధానం ప్రాజెక్టుకు రెండు స్థాయిల విలువ ఇస్తుంది. మొదట, న్యుమోనియా హృదయ-వాస్క్యులర్ నష్టానికి ఎలా దోహదపడుతుందో తెలిపే నిర్దిష్ట యాంత్రికతలను వెలుగులోకి తీసుకురావచ్చు. రెండవది, సంక్రమణ వ్యాధి మరియు హృదయ ఆరోగ్యాన్ని మరింత సమర్థవంతంగా నిర్వహించడానికి కొత్త వ్యూహాలను గుర్తించడంలో సహాయపడవచ్చు.
న్యుమోనియా-గుండె సంబంధం ఎక్కువ దృష్టికి అర్హమయ్యేది ఎందుకు
ప్రజలు సాధారణంగా న్యుమోనియాను ఊపిరితిత్తుల వ్యాధిగా, గుండె రోగాన్ని వేరే వర్గంగా భావిస్తారు. అందించిన పదార్థం మరింత సమగ్ర దృక్పథాన్ని వాదిస్తోంది. ఒక సాధారణ బ్యాక్టీరియా సంక్రమణ దీర్ఘకాలిక గుండె ప్రమాదాన్ని ప్రారంభించగలిగితే, తీవ్రమైన న్యుమోనియాకు సంబంధించిన పరిణామాలు శ్వాస వ్యవస్థను మించి వెళ్తాయి.
ఇది ముఖ్యంగా ప్రాముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే మూలంలో పేర్కొన్న హృదయ-వాస్క్యులర్ సంక్లిష్టతలు సంక్రమణ క్రియాశీలంగా ఉన్న కాలానికే పరిమితమని కనిపించడం లేదు. తీవ్రమైన కమ్యూనిటీ-ఆక్వైర్డ్ న్యుమోనియా నుంచి బతికిన రోగులు, రోగకారకం తొలగించబడిన తర్వాత కూడా పెరిగిన ప్రమాదంలో ఉండవచ్చు. ఇది ప్రాథమిక శాస్త్రీయ మరియు వైద్య ప్రశ్నలను లేవనెత్తుతుంది: ఏమి మిగులుతుంది, ఏమి శాశ్వతంగా మారుతుంది, మరియు ఆ పురోగతిని ఆపే చర్యలు ఏవి?
అంతరిక్ష-ఆధారిత సంక్రమణ తీవ్రత పెంపు ఈ ప్రశ్నలను స్పష్టీకరించడానికి సహాయపడవచ్చు. సంక్రమిత మరియు ఆరోగ్యకర గుండె కణజాలాల మధ్య తేడాను పరిశోధకులు ఎంత స్పష్టంగా చూడగలిగితే, అంత ఎక్కువగా ముఖ్యమైన సెల్యులార్ ప్రతిస్పందనలను గుర్తించే అవకాశం ఉంటుంది.
అంతరిక్ష ప్రయాణ ప్రాధాన్యం ద్వితీయమైనది కాదు
NASA ఈ పనిని దీర్ఘకాలిక మిషన్ల సమయంలో మానవ ఆరోగ్యాన్ని రక్షించడానికి ఉన్న పెద్ద ప్రయత్నంలో భాగంగా కూడా చూపుతోంది. లోతైన అంతరిక్ష ప్రయాణానికి మానవ శరీరం మరియు సూక్ష్మజీవులు అంతరిక్ష పరిస్థితులకు ఎలా ప్రతిస్పందిస్తాయో మరింత బాగా అర్థం చేసుకోవాలి. బ్యాక్టీరియా కక్ష్యలో మరింత వైరులెంట్గా, చికిత్సకు మరింత కష్టంగా మారితే, భూమిపై నియంత్రించదగిన సంక్రమణలు కూడా పొడవైన మిషన్లలో మరింత ప్రమాదకరంగా మారవచ్చు.
అలబామా విశ్వవిద్యాలయం, బర్మింఘామ్కు చెందిన డాక్టర్ కార్లోస్ జె. ఒరియుయెలా, భూమికి మించి స్థిరమైన నివాసానికి ఈ ప్రశ్నలను పరిష్కరించడం అత్యవసరం అని అన్నారు. ఆ వ్యాఖ్య ఈ ప్రయోగం యొక్క ద్వంద్వ లక్ష్యాన్ని హైలైట్ చేస్తుంది. స్టేషన్ను భూసంబంధ వైద్యానికి ఒక ప్రయోగశాలగానూ, భవిష్యత్తు మానవ అన్వేషణకు ఒక పరీక్షా వేదికగానూ ఉపయోగిస్తున్నారు.
ఈ లక్ష్యాలు ఒకదాన్నొకటి బలపరుస్తాయి. అంతరిక్ష-నిర్దిష్ట ఒత్తిడిలో రోగ పురోగతిని అధ్యయనం చేయడం వ్యోమగాములకు మరియు సాధారణ ప్రజలకు కూడా ముఖ్యమైన యాంత్రికతలను బయటపెట్టగలదు. ఆ అర్థంలో, ఈ ప్రయోగం అసాధారణ జీవశాస్త్రంపై నిచ్చెన-స్థాయి వ్యాయామం కాదు. ఇది కక్ష్య పరిశోధనా పరిస్థితులను దర్యాప్తు ప్రయోజనంగా చూస్తున్న ఒక మార్పిడి (translational) ప్రాజెక్ట్.
సంక్లిష్ట మానవ ఆరోగ్య ప్రశ్నలను ఎదుర్కొనే పరిపక్వ పరిశోధనా వేదిక
NASA ప్రకారం, అంతరిక్ష కేంద్రాన్ని 25 సంవత్సరాలకు పైగా మానవ శరీరం మరియు సూక్ష్మజీవులు అంతరిక్షానికి ఎలా స్పందిస్తాయో అధ్యయనం చేయడానికి ఉపయోగిస్తున్నారు. ఈ ప్రాజెక్ట్ ఆ సంప్రదాయానికి సరిపోతుంది, కానీ అంతరిక్ష బయోమెడికల్ పరిశోధన ఎలా అభివృద్ధి చెందిందో కూడా ప్రతిబింబిస్తుంది. సూక్ష్మగురుత్వం ఆరోగ్యకర శరీర క్రియలను ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో మాత్రమే అడగకుండా, పరిశోధకులు ఇప్పుడు భూమిపై వేరు చేయడం కష్టమైన వ్యాధి మార్గాలను పరిశీలించడానికి స్టేషన్ను ఉపయోగిస్తున్నారు.
ఈ పరిణామం ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే ఇది కక్ష్య శాస్త్రం కోసం ఉన్న ప్రాయోగిక కేసును విస్తరింపజేస్తుంది. ISS సంక్రమణ-ప్రేరిత గుండె నష్టానికి కొత్త చికిత్సా లక్ష్యాలను గుర్తించడంలో సహాయపడితే, అది కేవలం వ్యోమగాముల భద్రత లేదా ప్రాథమిక శాస్త్రానికే కాక, విస్తృత ప్రజారోగ్య ప్రాముఖ్యత కలిగిన వైద్య అవగాహనకూ దోహదపడుతుంది.
ఈ ప్రయోగం ఇంకా కొనసాగుతున్న పరిశోధనా ప్రక్రియలో భాగమే, మరియు అందించిన మూలం ఎటువంటి చికిత్సా పురోగతిని పేర్కొనదు. కానీ అది సూచించేది ఏమిటంటే, రోగకారక బ్యాక్టీరియా మరియు గుండె కణజాలం ఎలా పరస్పరం చర్య చేయుతాయో చూడడానికి స్టేషన్ ఒక ప్రత్యేకంగా వెల్లడించే వాతావరణాన్ని అందిస్తోంది. సూక్ష్మ సెల్యులార్ ప్రతిస్పందనలు దీర్ఘకాలిక ఫలితాలను నిర్ణయించే రంగంలో అది చాలా విలువైనది.
కక్ష్య నుంచి క్లినిక్ వరకు
ఈ పనిని గమనించడానికి అత్యంత స్పష్టమైన కారణం ఏమిటంటే, ఇది ఒక సాధారణ వ్యాధిని ఒక పెద్ద దీర్ఘకాలిక ఆరోగ్య భారంతో కలుపుతోంది. న్యుమోనియా విస్తృతంగా ఉంది. హృదయ రోగం కూడా విస్తృతంగానే ఉంది. ఒకటి మరొకటి ప్రమాదాన్ని గణనీయంగా పెంచితే, ఆ సంబంధాన్ని అర్థం చేసుకోవడం వైద్య ప్రాధాన్యంగా మారుతుంది.
బ్యాక్టీరియా ప్రవర్తనను పెంచడానికి మరియు దాగిన కణజాల ప్రతిస్పందనలను బయటపెట్టడానికి అంతరిక్షాన్ని ఉపయోగించి, ISS బృందం ఆ సంబంధాన్ని కనిపించేలా చేయడానికి ప్రయత్నిస్తోంది. దాని ఫలితంగా లభించే అవగాహన, వైరులెన్స్, కోలుకోవడం, మరియు తీవ్రమైన సంక్రమణ యొక్క దీర్ఘకాలిక ప్రభావాల గురించి పరిశోధకులు ఎలా ఆలోచిస్తారో ప్రభావితం చేయవచ్చు. అది లోతైన అంతరిక్షంలో భద్రత ఎలా ఉండాలో నిర్వచించడంలో కూడా సహాయపడుతుంది, అక్కడ వైద్య సహాయం పరిమితంగా ఉంటుంది మరియు సూక్ష్మజీవుల ప్రవర్తన మరింత కఠినంగా ఉండవచ్చు.
అదే ఈ ప్రాజెక్ట్ యొక్క నిజమైన ప్రాముఖ్యత. ఇది మానవజాతి యొక్క అత్యంత అసాధారణ ప్రయోగశాలలలో ఒకదాన్ని ఉపయోగించి, భూమిపై మిలియన్ల మందిని ప్రభావితం చేసే ఒక వ్యాధి సంబంధాన్ని పరిశీలిస్తోంది. న్యుమోనియా గుండెలో ఎందుకు స్థిరమైన నష్టాన్ని వదిలేస్తుందో శాస్త్రవేత్తలు ఎంత బాగా అర్థం చేసుకుంటారో, ఆసుపత్రులు, క్లినిక్లు, మరియు భవిష్యత్తు అంతరిక్ష నౌకలలో ఆ నష్టాన్ని తగ్గించే అవకాశం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
ఈ వ్యాసం NASA నివేదికపై ఆధారపడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on nasa.gov
