宇宙飛行士は宇宙で毎秒300万個の赤血球を失っている

宇宙での生活が宇宙飛行士の身体に負担をかけることは、科学者の間では昔から知られていました。人類が地球を離れてより長く、より遠くへのミッションを計画し続ける中、宇宙が健康にどのような影響を与えるかを理解することは、安全で成功する旅にとって不可欠です。

初期の有人ミッション以来、宇宙飛行士は貧血で宇宙から帰還した。貧血とは、体内の組織に酸素を運ぶのに十分な赤血球が不足する状態である。貧血は、宇宙飛行士に見られる健康問題の1つにすぎない。健康の専門家は、貧血がどのように起こるのか困惑していたが、カナダ宇宙庁（CSA）の資金提供を受けたネイチャー誌の新しい研究は、この潜在的に有害な状態の一因となるメカニズムを明らかにしている。

健康な成人の体内には 35 兆個以上の赤血球があり、そのうち少なくとも 200 万個が毎秒生成され、溶血（つまり破壊）されています。しかし宇宙では毎秒約 300 万個の赤血球が破壊されており、宇宙飛行士は地球上よりも約 54 パーセント多くの赤血球を失うことになります。

宇宙飛行士が地球に帰還すると、負傷から回復した人間と同じように扱われると、オタワ病院のリハビリテーション医兼研究者でオタワ大学教授でもある筆頭著者のガイ・トゥルーデル氏は言う。「彼らがどれだけ早く回復し、どれだけ完全に回復したかを知りたいのです。」

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これまで、この貧血は一時的なもので、宇宙飛行士が宇宙に滞在した最初の10日間に体液が調整のために変化すると赤血球数が10～12パーセント減少することがその兆候であると考えられていた。

しかし、トゥルーデル氏の研究は、このプロセスは宇宙でも止まらず、貧血は実際にはその後6か月間続くことを明らかにした。

トゥルーデル氏と彼のチームは宇宙貧血の原因を初めて実証したが、血液サンプルと放射性注射を分析する以前の研究とは異なる方法を考案した。代わりに、彼のチームは呼気と血液サンプルの両方を分析した。「血液を採取するだけでは破壊について知るには不十分であり、この知識が長い間隠されていたのはそのためです」と彼は言う。

2015年から2020年にかけて、14人の宇宙飛行士（男性11人、女性3人）から、彼らが地球を離れる前、国際宇宙ステーション（ISS）滞在中、そして帰還後にサンプルが採取された。トゥルーデル氏のチームは、血液が劣化したときに宇宙飛行士の呼気中に残る一酸化炭素分子の濃度を測定した。濃度が高い場合、体内の赤血球の破壊が増加していることを示す兆候である。彼らは、この破壊、つまり溶血が微小重力の「主な影響」であり、貧血が宇宙飛行士の環境によって引き起こされていることを示していることを発見した。

標本は6か月のミッションに参加した宇宙飛行士から採取されたものだが、研究者らは、より長い宇宙ミッションではより重度の貧血を引き起こす可能性があると推論した。

世界保健機関によると、人口の約25％がすでに何らかの貧血を患っている。この最新の発見は、より長い有人ミッションに配属される宇宙飛行士や宇宙旅行への参加を希望する個人に対して、より厳しい健康要件を強制するために活用される可能性がある。

彼らの研究結果は、赤血球の生成を助ける幹細胞を含む組織の一種である骨髄に対する微小重力の影響を調査するCSA主導の研究「MARROW」から初めて得られた結果の1つである。

ベイラー医科大学の宇宙保健トランスレーショナルリサーチ研究所所長ドリット・ドノビエル氏は、宇宙での病気の研究は困難ではあるものの、私たち自身の生理機能を研究する魅力的な方法だと語る。

地球上での人間の健康に関する研究は、基準となる状態よりも病気に重点が置かれていることが多いため、宇宙は医学研究にとって最適な場所となっている。「宇宙飛行士は健康で普通の人々ですが、極限の環境に置かれ、身体に大きな変化が起こります」と、この研究には関わっていないドノビエル氏は言う。

ドノヴィエル氏によると、最近の貧血研究が非常に興味深い理由の1つは、特に人類が月や火星のような過酷な環境の場所に冒険を続けている中で、宇宙の専門家が「個人にとって健康的で正常」なものを理解するのに役立つからだ。

しかし、ドノヴィエル氏はこの研究の1つの側面に懐疑的だ。トゥルーデル氏の研究によると、ISSを離れた後、宇宙飛行士たちは1年後まで貧血に悩まされ続け、赤血球数が飛行前のレベルに戻ることはなかったという。「これらの人々について、基準値を複数回測定していれば、もっと納得できたでしょう」と彼女は言う。

ドノビエル氏は、宇宙が血液に長期的な影響を及ぼすと完全に結論付ける前に、この発見を検証するためのさらなる研究が必要だと述べている。しかし、さらなるテストとともに、多くの専門家が期待しているのは、将来の宇宙飛行士の全体的な健康に役立ち、血液関連の病気を予防または治療できる対策の開発である。

しかし、それが実現する前に、より詳細な分析を行うことができる研究室がISSに設置されることを望んでいるとドノビエル氏は言う。

「私たちは20年間も宇宙に滞在し、国立研究所も設置しており、すべてのサンプルを地球に持ち帰らなければなりません」と彼女は言う。「もし軌道上で全血球数を調査する能力があり、それが簡単に実行できれば、おそらくこの発見はずっと以前になされていたでしょう。」