Im Winterschlaf zum Roten Planeten

18. Mai 2005, 12:13
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Astronauten in künstlichem Winter­schlaf: Die jüngsten Erfolge bei Mäusen bestärken Forscher in dieser Idee - Versuche an Menschen könnten in fünf Jahren starten

Washington/Pavia - Den ersten bemannten Flug zum Mars plant die Europäische Raumfahrtagentur ESA nicht vor 2030. Doch schon jetzt versuchen Forscher das Problem zu lösen, wie der Mensch die psychologischen und physiologischen Strapazen des vermutlich neun Monate dauernden Fluges zum Roten Planeten überstehen kann: Sie wollen Astronauten in einem künstlichen Winterschlaf auf die Reise schicken. "Wir wissen noch nicht, ob das möglich ist", sinniert Marco Biggiogera, der sich an der Uni Pavia, Italien, mit Winterschlaf beschäftigt und die ESA berät. "Aber die Idee ist keineswegs verrückt."

Immerhin: Den US-Forschern Mark Roth, Eric Blackstone und Mike Morrison vom Fred Hutchinson Cancer Research Center ist dies laut Science jetzt erstmals bei Säugetieren gelungen. Sie sperrten Mäuse in eine Kammer und leiteten mit Schwefelwasserstoff (H²S) angereicherte Luft hinein. Das Gas wird vom Körper selbst in geringen Mengen produziert, ist an der Regelung von Körpertemperatur und Stoffwechsel beteiligt.

Auf molekularer Ebene ähnelt H²S dem Sauerstoff und bindet so an viele der entsprechenden Rezeptoren. Da jedoch mit weniger Sauerstoff in den Zellen keine Energie erzeugt werden kann, wurden die Tiere innerhalb weniger Minuten scheinbar ohnmächtig und ihr Sauerstoffbedarf reduzierte sich um 90 Prozent. Sie atmeten statt 120- nur noch zehnmal in der Minute und ihre Körpertemperatur fiel von 37 auf 15 Grad Celsius. Nach sechs Stunden in der Kammer ließen die Forscher die Tiere wieder an die frische Luft, wo sich innerhalb einer Stunde alle Körperfunktionen angeblich ohne bleibende Schäden reaktivierten.

"Die Veranlagung zum Winterschlaf ist in Säugetieren verborgen angelegt, wahrscheinlich auch beim Menschen", vermutet Roth: "Wir nutzen nur den Schalter, um diese Fähigkeit zu aktivieren." Als nächstes will Roth größere Säugetiere in künstlichen Winterschlaf versetzen, erste Versuche am Menschen könnten in fünf Jahren folgen.

Von der Natur lernen

ESA-Berater Biggiogera setzt hingegen auf die opium-ähnliche Substanz DADLE: Erdhörnchen lassen sich damit auch im Sommer in Winterschlaf versetzen. Carlo Zancarano von der Universität Verona beobachtete an Ratten, wie DADLE deren Herz- und Gehirnaktivität beeinflusst. US-Forscher von der University of Alaska wollen für einen möglichen Nasa-Marsflug von der Natur abschauen und untersuchen arktische Erdhörnchen, deren Körper im Winterschlaf unter null Grad abkühlt, ohne dass Zellen gefrieren oder zerstört werden. Ein noch unbekannter körpereigener Stoff soll diesen Zellschutz bewirken.

Die Natur könnte möglicherweise auch Antwort geben, wie dem durch die monatelange fehlende Bewegung drohenden Muskelschwund vorzubeugen ist. Zancanaro hofft zwar, dass das Medikament Dobutamin, das normalerweise den Herzmuskel stärkt, auch allgemein gegen Muskelschwund helfen könnte. Ganz ohne Chemie kommt aber der Schwarzbär aus: Er trainiert seine Muskeln im Winterschlaf durch regelmäßiges Anspannen. (grote/DER STANDARD, Print-Ausgabe, 10. 5. 2005)

  • Der erste Mensch auf dem Mars, nach Vorstellungen von ESA-Grafikern. Während der langen Reise zum Roten Planeten sollen Astronauten in Winterschlaf versetzt werden.
    foto: esa

    Der erste Mensch auf dem Mars, nach Vorstellungen von ESA-Grafikern. Während der langen Reise zum Roten Planeten sollen Astronauten in Winterschlaf versetzt werden.

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