Lalat buah yang dikirim sebagai telur dalam misi 12 hari di atas pesawat ulang-alik Discovery memiliki bagian penting dari sistem kekebalan tubuh mereka yang melemah, ketika mereka tumbuh di ruang angkasa.
Seekor lalat Drosophila terinfeksi jamur. Setelah dibesarkan di ruang angkasa, lalat buah tidak dapat melawan infeksi jamur karena cacat pada sistem kekebalan tubuh mereka. Gambar melalui Deborah Kimbrell
Lalat buah, yang memakan waktu sekitar 10 hari untuk berkembang menjadi dewasa, dikirim ke luar angkasa sebagai telur dalam misi 12 hari di atas pesawat ulang-alik Discovery. Setelah mereka kembali ke Bumi, para peneliti menguji tanggapan mereka terhadap dua infeksi berbeda dan menemukan bahwa sistem kekebalan tubuh mereka lebih lemah daripada yang diperkirakan.
Deborah Kimbrell, seorang periset di departemen biologi molekuler dan seluler di University of California, Davis, yang memimpin penelitian luar angkasa mengetahui bahwa spaceflight memengaruhi respons imun. PLOS ONE. Kimbrell dan rekannya mengatakan studi mereka adalah yang pertama dari respon kekebalan lalat buah Drosophila terhadap gravitasi, menggunakan hipergravitasi pertama (peningkatan gravitasi) dan kemudian gayaberat mikro, penurunan gravitasi spaceflight.
Lalat Drosophila berbagi banyak dasar sistem kekebalan dengan mamalia seperti tikus dan manusia.
Gravitasi dan respons imun
Setelah diangkat di luar angkasa, lalat diuji untuk dua infeksi: jamur yang terbang melawan melalui jalur yang dimediasi oleh reseptor Toll dan infeksi bakteri yang terbang melawan melalui gen yang disebut Imd ("defisiensi kekebalan"). Baik jalur Tol dan Imd memiliki rekanan pada manusia dan mamalia lainnya. Faktanya, Hadiah Nobel 2011 dalam fisiologi dan kedokteran diberikan untuk penemuan aktivasi reseptor Toll imunitas bawaan pada lalat dan mamalia.
Sementara respon melalui jalur Imd kuat, jalur Toll adalah "non-fungsional" dalam lalat yang diangkat angkasa, kata Kimbrell.
Dalam eksperimen berbasis bumi, ketika lalat diuji dalam centrifuge di bawah kondisi hypergravity, resistensi mereka terhadap jamur ditingkatkan, menunjukkan bahwa jalur tol mereka ditingkatkan.
Namun, untuk yuri gagarin mutan, yang tidak memiliki respons normal terhadap medan gravitasi, resistensi adalah sama pada normal dan hypergravity, lebih lanjut menunjukkan hubungan antara gravitasi dan respons imun.
Wahana antariksa masa depan yang dirancang untuk misi panjang sudah bisa mencakup sentrifugal yang bisa digunakan kru untuk menjaga massa tulang dan otot: ternyata ini mungkin juga memiliki efek menguntungkan pada sistem kekebalan astronot, kata Kimbrell.
Bagaimana gayaberat mikro memengaruhi sistem kekebalan? Para peneliti memiliki dua hipotesis dalam pikiran, yang dapat diuji pada manusia dan lalat:
- Lalat luar angkasa juga menunjukkan ekspresi gen yang tinggi untuk protein heat-shock, yang diproduksi sebagai respons terhadap stres fisiologis.Protein heat shock mengikat langsung dengan reseptor Tol mamalia, dan mungkin juga memoderasi aktivasi Tol di Drosophila.
- Mikrogravitasi mengganggu perilaku protein di luar sel — area yang lebih penting bagi Toll daripada untuk pensinyalan Imd.
Para peneliti dari Rice University, University of Central Florida, dan University of Nevada, Las Vegas berkontribusi pada penelitian ini.
Melalui Futurity