Schwerelose Gefahr für das Immunsystem

Ein Team der Universitäten Zürich und Magdeburg und der Schweizer Luftwaffe untersuchen auf so genannten Parabelflügen Zellen des Immunsystems in der Schwerelosigkeit. Dabei werden in extremen Steig- und Sturzflügen mit einen Airbus A 300 Schwerelosigkeitsphasen erzeugt, in denen die Zürcher Forscher direkt an Bord ihre Experimente durchführen können.

Die Fehlfunktion des menschlichen Immunsystems in der Schwerelosigkeit ist eines der Hauptprobleme der bemannten Raumfahrt. Denn ein Teil der Zellen des Immunsystems verweigert in der Schwerelosigkeit ihren Dienst, ein anderer Teil beginnt unkontrolliert zu arbeiten. Astronauten leiden im All nicht nur verstärkt unter Infektionen, auch erwachen Viren im Nervensystem zu neuer Aktivität. Das Problem liegt hierbei in den Zellen selber, die in Schwerelosigkeit anders funktionieren als auf der Erde.

Ein besonderes Augenmerk richten die Forscher auf die Zellen des Immunsystems im Gehirn. «Denn das Immunsystem des Gehirns ist eine ganz besonders heikle Angelegenheit», betont Prof. Oliver Ullrich vom Anatomischen Institut der Universität Zürich. «Bei einem zu wenig an Immunüberwachung breiten sich unerwünschte Viren im Nervensystem aus, bei einem zu viel an Immunüberwachung kommt es zu schädlichen Entzündungen,» erläutert der Forschungsleiter die kritische Lage des Gehirns. Gerade im Gehirn ist daher eine hochfein regulierte und kontrollierte Immunüberwachung überlebenswichtig. Bei Langzeitflügen auf der Internationalen Raumstation ISS oder ultralangen Missionen zum Mars besteht aufgrund des gestörten Immunsystems eine ganz reale Gefahr für das Gehirn. «Ohne dass Ideen existieren, wie man Langzeitflüge durch bestimmte Medikamente sicherer machen kann, fliegen wir bei jeder erdfernen Mission direkt in ein Immunproblem, mit noch unbekannten Folgen für Gehirn und Körper der Astronauten», warnt Prof. Ullrich.

Die aktuelle Parabelflugkampagne des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), an der die UZH-Forschenden teilnehmen, findet vom 3. bis 13.2.2009 in Bordeaux statt. Die Schweizer Luftwaffe sorgt nicht nur für den Transport der sensiblen Zellen, der hochempfindlichen Materialien und der wertvollen wissenschaftlichen Proben nach Frankreich, sondern ist auch direkt an den Forschungen beteiligt: Hauptmann Marc Studer, Berufsmilitärpilot der Schweizer Luftwaffe, arbeitet am Anatomischen Institut der Universität Zürich an seiner Doktorarbeit über das Immunproblem im All.

Prof. Ullrich, der neben seiner hauptamtlichen Tätigkeit als Professor am Anatomischen Institut in Zürich auch Professor für Weltraumbiotechnologie an der Universität Magdeburg in Deutschland ist, leitet verschiedene weltraummedizinische Forschungsvorhaben des DLR und der europäischen Raumfahrtagentur ESA zum Immunsystem. «Aber es geht uns nicht allein um den Weltraum», betont Prof. Ullrich, «sondern vielmehr auch um die Erde. Denn Forschung über die Schwerkraft ist nicht mehr und nicht weniger als die Forschung über eines der grundlegendsten Prinzipien allen Lebens auf der Erde.»