Hoe een gemeenschappelijk orgelprobleem de droom kan verpletteren om Mars te bereiken

Toen NASA Astronauten Suni Williams en Butch Wilmore in maart 2025 terugkwamen naar de aarde nadat ze negen maanden onverwacht op het internationale ruimtestation waren gestrand, benadrukte het voor veel mensen hoeveel effect die ruimtevaart op het menselijk lichaam kan hebben. Het eerste wat velen waarnamen bij de terugkeer van de astronauten was de voor de hand liggende verandering in hun uiterlijk, vooral voor Williams, die grijzer haar had en wat sommigen zeiden was een merkbaar meer uitgesproken kin. Het doorbrengen van tijd weg van het aardoppervlak voor lange periodes kan echter ook andere effecten hebben, zoals bot- en spierverlies, immuundisfunctie, gezichtsvermogen en zelfs veranderingen in de structuur van de hersenen. En volgens fysioloog Rachael Seidler van de Universiteit van Florida in Gainesville, “hoe langer iemand in de ruimte is geweest, hoe groter de omvang van verandering” (via Sciencenews).

Deze effecten, samen met anderen, hebben belangrijke implicaties voor mensen zoals Elon Musk, die ambities hebben om mensen naar Mars en daarbuiten te sturen. Wetenschappers zeggen zelfs dat een ernstige beperking van deze dromen het potentieel kan zijn voor nierschade gedurende de hoeveelheid tijd die nodig is om de tweejarige reis naar Mars en terug te voltooien.

Een in de natuur gepubliceerde studie uit 2024 onderzocht hoe ruimtevaart de niergezondheid beïnvloedt, vooral tijdens uitgebreide missies die buiten het beschermende magnetische veld van de aarde variëren. De onderzoekers verzamelden gegevens uit zowel reële als gesimuleerde ruimtevoorwaarden, inclusief de effecten van gewichtloosheid en kosmische straling.

De auteurs legden uit dat ruimtevaart in de eerste plaats invloed heeft op hoe de nieren functioneren, wat leidt tot meer calcium in de urine, wat het risico van astronauten voor nierstenen kan vergroten (dit is wat u kunt doen om uw risico op nierstenen te verminderen). Ze merkten op dat bepaalde veranderingen in de nierstructuur optreden als reactie op het zijn in de ruimte. Ook kan kosmische stralingsblootstelling gelijk aan wat zou worden ervaren tijdens een reis naar Mars kan leiden tot nierschade, waaronder bloedvatletsel en een verminderde nierfunctie. Toch moeten meer onderzoek nodig zijn, zodat we behandelingen kunnen ontwikkelen om de niergezondheid van astronauten te beschermen als diepe ruimtemissies een realiteit moeten worden.

Een literatuuronderzoek uit 2024 in het klinische nier Journal ging meer in de aandoening, die de auteurs “kosmische nierziekte” noemden. Ze legden uit dat eerder werd geloofd dat astronauten nierstenen ontwikkelden omdat botten calcium verliezen wanneer mensen in de ruimte zijn, die vervolgens het lichaam in de urine verlaat.

Er is nu echter aangetoond dat de ruimte directe effecten op de nieren heeft, evenals de darmbacteriën die nierstenen kunnen veroorzaken. Ze merkten op dat bepaalde niereiwitten minder actief worden, wat ertoe leidt dat meer calcium en oxalaat worden uitgescheiden. Bovendien groeien meer bacteriën in de darm die de oxalaatniveaus kunnen beïnvloeden. Bovendien zorgt ruimtevaart ervoor dat het lichaam meer water behoudt, waardoor urine geconcentreerd wordt. Deze factoren die samenwerken kunnen nierstenen veroorzaken. De auteurs voegden eraan toe dat het hebben van een niersteenaanval in de ruimte gevaarlijk en moeilijk te behandelen kan zijn.

Straling – vooral de type astronauten die tijdens diepe ruimtemissies tegenkomen, Galactische kosmische straling (GCR) genoemd – kan de nieren op verschillende manieren schaden, volgens de auteurs van de Nature Study. De nieren zijn van vitale organen die afval uit het bloed filteren en helpen belangrijke dingen zoals bloeddruk en elektrolytenbalans te reguleren. Ze zijn vooral gevoelig voor straling, zelfs bij lage doses vergelijkbaar met wat er op een Mars -missie kan worden ervaren.

GCR omvat hoge energie-deeltjes die de mitochondriën kunnen beschadigen, die kleine structuren zijn in niercellen die verantwoordelijk zijn voor het produceren van energie. Omdat de proximale tubuli van de nier sterk afhankelijk zijn van deze mitochondriën, kan de schade hier het vermogen van de nier om goed te functioneren, aantasten. Deze schade kan in de loop van de tijd leiden tot celdood en verlies van nierfunctie.

Bovendien veroorzaakt straling letsel aan de kleine bloedvaten in de nieren, wat leidt tot ontsteking en vasculaire schade. Dit kan leiden tot aandoeningen zoals trombotische microangiopathie, waarbij bloedstolsels zich vormen in deze kleine vaten, die de nierfunctie verder aantasten.

Na verloop van tijd kunnen deze door straling geïnduceerde verwondingen chronische nierziekte (CKD), fibrose (littekens) en verminderd vermogen om bloed efficiënt te filteren, veroorzaken. Hoewel enige schade maanden of jaren kan duren om zich volledig te ontwikkelen, kunnen tekenen van nierletsel relatief vroeg verschijnen na blootstelling aan straling, volgens de auteurs van de Nature Study.

CKD, ook bekend als nierfalen, treedt op wanneer de nieren niet in staat worden om afval en overtollige vloeistof uit het bloed te filteren. Wanneer de nieren mislukken, kunnen gevaarlijke hoeveelheden van deze stoffen zich ophopen. Hoewel CKD kan worden vertraagd door de oorzaak te verwijderen, is dit misschien niet voldoende om te voorkomen dat deze vordert. Wanneer nierfalen ernstig genoeg wordt, moet het individu ofwel dialyse ondergaan om het bloed te filteren of een niertransplantatie te ontvangen. (Lees waarom dialyse misschien niet de juiste keuze is voor iedereen met een late fase nierziekte.)

Waarschuwingssignalen van de nieren kunnen misselijkheid omvatten, braken, verlies van eetlust, vermoeidheid, slaapstoornissen, veranderingen in urineren, spierkrampen, concentratie, zwelling in de voeten en enkels, droge huid, hoge bloeddruk, kortademigheid, kortademigheid en pijn op de borst.

Hoewel het idee van door straling geïnduceerde nierschade tijdens ruimtevaart ontmoedigend kan zijn, benadrukt NASA dat ze niet zullen worden afgeschrikt. “Sommige mensen denken dat straling NASA ervan zal voorkomen dat mensen mensen naar Mars sturen, maar dat is niet de huidige situatie”, zegt Pat Troutman, NASA Human Exploration Strategic Analysis Lead. “Wanneer we de verschillende mitigatietechnieken toevoegen, zijn we optimistisch dat dit zal leiden tot een succesvolle Mars -missie met een gezonde bemanning die een zeer lang en productief leven zal leiden nadat ze naar de aarde zijn teruggekeerd.”

NASA ontwikkelt momenteel strategieën om astronauten te beschermen tegen GCR’s tijdens diepe ruimtemissies. Onderzoekers testen afschermingsmaterialen op ruimtevaartuig, habitats en ruimtesakken, terwijl ze ook farmaceutische tegenmaatregelen onderzoeken die effectiever kunnen zijn dan alleen afscherming. Stralingsinstrumenten worden ingebouwd in ruimtevaartuigen en astronauten gebruiken persoonlijke dosimeters aan boord van het ruimtestation. Ingenieurs bevorderen ruimteweervoorspellingstools en onderzoeken snellere raketten om de tijd die in de ruimte wordt doorgebracht te beperken. NASA creëert ook nieuwe stralingsdetectie- en mitigatietechnologieën.

Dus, terwijl er uitdagingen blijven terwijl we ons voorbereiden om mensen naar Mars te sturen, zien wetenschappers dit als een kans om nieuwe medische vooruitgang te pionieren – degenen die astronauten in de ruimte kunnen beschermen en levens hier op aarde kunnen verbeteren.