Προοπτική χρήση προβιοτικών για τη διατήρηση της υγείας των αστροναυτών κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης

Αφηρημένη:Η διατήρηση της υγείας ενός αστροναύτη κατά τη διάρκεια του διαστημικού ταξιδιού είναι ζωτικής σημασίας. Πολλαπλές μελέτες έχουν παρατηρήσει διάφορες αλλαγές στο μικροβίωμα του εντέρου και στη φυσιολογική υγεία. Οι αστροναύτες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) παρουσίασαν αλλαγές στις μικροβιακές κοινότητες στο έντερο, τη μύτη και το δέρμα τους. Επιπλέον, αλλοιώσεις κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος έχουν παρατηρηθεί σε αστροναύτες με αλλαγές στα ουδετερόφιλα, τα μονοκύτταρα και τα Τ-κύτταρα. Τα προβιοτικά βοηθούν στην αντιμετώπιση αυτών των προβλημάτων υγείας που προκαλούνται κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης αναστέλλοντας την προσκόλληση των παθογόνων, ενισχύοντας τη λειτουργία του επιθηλιακού φραγμού μειώνοντας τη διαπερατότητα και παράγοντας αντιφλεγμονώδη δράση. Όταν εκτέθηκαν στη μικροβαρύτητα, τα προβιοτικά έδειξαν μικρότερη φάση καθυστέρησης, ταχύτερη ανάπτυξη, βελτιωμένη ανοχή σε οξύ και αντίσταση στη χολή. Μια λυοφιλοποιημένη κάψουλα Lactobacillus casei στέλεχος Shirota δοκιμάστηκε για τη σταθερότητά της στο ISS για ένα μήνα και έχει αποδειχθεί ότι ενισχύει την έμφυτη ανοσία και εξισορροπεί την εντερική μικροχλωρίδα. Η χρήση λυοφιλοποιημένων σπορίων του B. subtilis αποδεικνύεται πλεονεκτική για τη μακροπρόθεσμη διαστημική πτήση επειδή πληροί τις προϋποθέσεις για όλες τις πτυχές που ελέγχονται για εμπορικά προβιοτικά υπό προσομοιωμένες συνθήκες. Αυτά τα αποτελέσματα καταδεικνύουν την ανάγκη περαιτέρω μελέτης της επίδρασης των προβιοτικών σε συνθήκες προσομοίωσης μικροβαρύτητας και διαστημικών πτήσεων και να εφαρμοστούν για να ξεπεραστούν οι επιπτώσεις που προκαλούνται από τη δυσβίωση του μικροβιώματος του εντέρου και τα ζητήματα που μπορεί να προκύψουν κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης.

φυτικό κιστανάκι που ενισχύει το ανοσοποιητικό σύστημα

Λέξεις-κλειδιά: αστροναύτης; διαστημική πτήση? προβιοτικά? μικροβίωμα; προσομοίωση μικροβαρύτητας (SMG)

1. Εισαγωγή

Η ανθρώπινη εξερεύνηση του διαστήματος έχει αυξηθεί πρόσφατα καθώς προγραμματίζονται περισσότερες αποστολές από διάφορες διεθνείς διαστημικές υπηρεσίες. Το «Πρόγραμμα Ανθρώπινης Έρευνας» της Εθνικής Υπηρεσίας Αεροναυτικής και Διαστήματος σχεδιάζει επί του παρόντος μακροπρόθεσμες αποστολές ανθρώπινων διαστημικών πτήσεων στον Άρη και τη Σελήνη. Διάφορες μελέτες δείχνουν ότι οι αστροναύτες δυσκολεύονται να διατηρήσουν την υγεία τους και αντιμετωπίζουν πολλά προβλήματα υγείας κατά τη διάρκεια σύντομων και μεγάλων διαστημικών πτήσεων λόγω της έκθεσης σε πολλαπλούς στρεσογόνους παράγοντες όπως η μικροβαρύτητα και η ακτινοβολία. Επομένως, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τους κινδύνους για την ανθρώπινη υγεία που σχετίζονται με τα διαστημικά ταξίδια. Οι αστροναύτες που περνούν 6-12 μήνες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) έχουν βιώσει αλλαγές στη μικροχλωρίδα του εντέρου και διαφορετικές φυσιολογικές αλλαγές. Αυτές οι αλλαγές περιλαμβάνουν λοιμώξεις του ουρογεννητικού συστήματος, καρδιαγγειακά προβλήματα, αλλαγές στην αντίσταση και τη λοιμογόνο δράση των βακτηρίων, αλλαγές στην ανοσοαπόκριση και την ανάπτυξη καρκίνων λόγω έκθεσης στην ακτινοβολία [1,2]. Είναι σημαντικό να ληφθούν οι απαραίτητες προφυλάξεις για τη διατήρηση της υγείας των αστροναυτών, καθώς οι διαστημικές αποστολές διαρκούν πολύ μεγάλες χρονικές περιόδους [3]. Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας έχει χαρακτηρίσει τα προβιοτικά ως «ζωντανούς μικροοργανισμούς που, όταν χορηγούνται σε επαρκείς ποσότητες, προσφέρουν οφέλη για την υγεία στον ξενιστή» [4]. Η κατανάλωση μερικών προβιοτικών στελεχών έχει αποδειχθεί ότι ρυθμίζει το ανοσοποιητικό σύστημα και την εντερική χλωρίδα, οδηγώντας σε αύξηση των καλών βακτηρίων όπως οι Lactobacilli και τα Bifidobacteria και σε μείωση των επιβλαβών μικροβίων. Τα προβιοτικά όπως το Lactobacillus casei στέλεχος Shirota (LcS) μπορούν να βελτιώσουν την έμφυτη ανοσία και να αυξήσουν τη δραστηριότητα των φυσικών φονικών κυττάρων ενισχύοντας πρωτίστως την παραγωγή ιντερλευκίνης-12 από μονοκύτταρα και μακροφάγα. Το LcS, κατά την κατάποση, φτάνει στο εντερικό μικροβίωμα σε ζωντανή μορφή και διατηρεί το εντερικό μικροβίωμα [5,6]. Τα προβιοτικά έχει αποδειχθεί ότι επηρεάζουν τη σύνθεση και την απελευθέρωση νευροδραστικών ουσιών. Ο Lactobacillus acidophilus έχει αποδειχθεί ότι ρυθμίζει την έκφραση των υποδοχέων κανναβινοειδών [7]. Ως πιθανό προβιοτικό που μπορεί να κάνει καλή χρήση της γαστρεντερικής βλεννίνης, το Akkermansia muciniphila είναι άρρηκτα συνδεδεμένο με τον μεταβολισμό του ξενιστή και την ανοσολογική απόκριση. Έχει τη δυνατότητα να αποτελέσει θεραπευτικό στόχο σε ασθένειες που σχετίζονται με τη μικροχλωρίδα, όπως η κολίτιδα, το μεταβολικό σύνδρομο, οι ασθένειες του ανοσοποιητικού και ο καρκίνος [8]. Ως αποτέλεσμα, μια μελέτη προτείνει ότι τα προβιοτικά επόμενης γενιάς που προέρχονται από το Akkermansia μπορεί να μειώσουν τον κίνδυνο ασθενειών που σχετίζονται με χρόνια φλεγμονή [7]. Η από του στόματος χορήγηση του εξέχοντος μικροβίου του εντέρου Faecalibacterium prausnitzii έχει πρόσφατα ανακαλυφθεί ότι παρουσιάζει αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες αυξάνοντας την παραγωγή IL{16}} (μια κυτοκίνη) και παράγοντα νέκρωσης όγκου (TNF) στο κόλον για τη βελτίωση της εντερικής νόσου [9 ]. Μια άλλη μελέτη δείχνει επίσης το αντιφλεγμονώδες δυναμικό των στελεχών Lactobacillus bulgaricus και Streptococcus thermophilus που απομονώθηκαν από βουλγαρικό σπιτικό γιαούρτι. Τα προβιοτικά στελέχη Lactobacillus, Bifidobacterium και Streptococcus χρησιμοποιούνται κυρίως για την πρόληψη ή τη θεραπεία στοματικών λοιμώξεων [10]. Ορισμένα μικροχλωρίδια του εντέρου διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διατροφική λειτουργικότητα και συμβάλλουν στη διαθεσιμότητα βιταμινών και στην παραγωγή λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας. Οι μικροοργανισμοί του εντέρου μπορούν να παράγουν βιταμίνη Β12, βιταμίνη Κ, πυριδοξίνη, φυλλικό οξύ, βιοτίνη, νικοτινικό οξύ και θειαμίνη [11]. Η πλάκα ή τα οδοντικά βιοφίλμ στην στοματική κοιλότητα προκαλούν κακή στοματική υγεία. Ωστόσο, τα βακτήρια γαλακτικού οξέος (LAB) αλληλεπιδρούν με αυτό το βιοφίλμ/πλάκα και μέσω της αντιμικροβιακής δράσης καταστρέφουν τους αιτιολογικούς παράγοντες [12]. Κατά τη διάρκεια μιας μακροπρόθεσμης διαστημικής πτήσης, η αξιοπιστία της αποτελεσματικής διαχείρισης της υγείας είναι απαραίτητη. Σύμφωνα με έρευνες, οι διαστημικές πτήσεις προκαλούν αλλαγές στην ανθρώπινη φυσιολογία [13]. Αυτές οι αλλαγές μπορεί να είναι διαφόρων φύσεων: φυσιολογικές συμπεριλαμβανομένης της γαστρεντερικής δυσφορίας, της δερματίτιδας και των λοιμώξεων του αναπνευστικού. ανοσολογικό [14] και μικροβίωμα [15]. Μελέτες στη Γη έχουν δείξει ότι τα προβιοτικά είναι ευεργετικά στη βελτίωση των προβλημάτων υγείας που αντιμετωπίζονται κατά τη διάρκεια των διαστημικών πτήσεων. Βοηθούν ανταγωνιζόμενοι με παθογόνα, μειώνοντας γαστρεντερικά προβλήματα, ενισχύοντας σφιχτές συνδέσεις στα εντερικά επιθηλιακά κύτταρα, παράγοντας βασικούς μεταβολίτες και αλληλεπιδρώντας με τα κύτταρα ξενιστές για την προώθηση φυσιολογικών και ανοσολογικών αλλαγών [16-18]. Αυτή η ανασκόπηση εστιάζει σε διάφορα προβλήματα διαστημικών πτήσεων που αντιμετωπίζουν οι αστροναύτες και πώς η κατανάλωση προβιοτικών μπορεί να βοηθήσει στην ανακούφιση αυτών των προβλημάτων, τα οποία θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους αστροναύτες να ξεπεράσουν τις δυσκολίες διαστημικών πτήσεων.

Οφέλη συμπληρώματος cistanche-αύξηση της ανοσίας

2. Θέματα υγείας κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης

Το διάστημα είναι ένα σκληρό περιβάλλον και η πρόοδος στην επιστήμη των υλικών, την παραγωγή ενέργειας, τη ρομποτική και τις ιατρικές απαιτήσεις είναι απαραίτητες για τη διασφάλιση της επιβίωσης των αστροναυτών κατά τους οικισμούς και τα διαπλανητικά ταξίδια. Ο αναδυόμενος τομέας της βιοαστροναυτικής στοχεύει να αντιμετωπίσει ορισμένα από τα ιατρικά ζητήματα που αντιμετωπίζουν οι αστροναύτες ενώ βρίσκονται στο διάστημα. Λόγω του εχθρικού περιβάλλοντος στο διάστημα, οι αστροναύτες αντιμετωπίζουν αρκετούς κινδύνους για την υγεία κατά τη διάρκεια διαστημικών πτήσεων τόσο μεγάλης όσο και μικρής διάρκειας [19,20]. Μια διαγραμματική αναπαράσταση των προβλημάτων υγείας που αντιμετωπίζουν οι αστροναύτες κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης φαίνεται στο (Εικόνα 1).

Εικόνα 1. Διαγραμματική αναπαράσταση προβλημάτων υγείας που αντιμετωπίζουν οι αστροναύτες κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης. Η εικόνα δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας το BioRender.com.

2.1. Αλλαγές στο μικροβίωμα

Ο Joshua Lederberg καθιέρωσε τον όρο «ανθρώπινο μικροβίωμα» το 2001. Το χαρακτήρισε ως το «Φυσικό δίκτυο συμπαθητικών, συμβιωτικών και παθογόνων μικροοργανισμών που μοιράζονται πραγματικά τον χώρο του σώματός μας». Το ανθρώπινο μικροβίωμα αποτελείται από διάφορα πλεονεκτικά συμβιώματα, κυρίως βακτήρια, που ενισχύουν ενεργά την υγεία. Με μια αλλαγή στη μικροχλωρίδα, η αύξηση των παθογόνων μπορεί να επηρεάσει την ομοιόσταση και να προκαλέσει διάφορες ασθένειες. Τόσο σε μακροπρόθεσμες όσο και σε βραχυπρόθεσμες διαστημικές αποστολές, έχουν παρατηρηθεί αλλαγές στα προφίλ των βακτηρίων του εντέρου, της μύτης και του στόματος των αστροναυτών. Αυτές οι προόδους σχετίζονται με τη μείωση του συνολικού πλούτου των πλεονεκτικών μικροβίων από τα γένη Lactobacillus και Bifidobacterium και την επέκταση σε ευκαιριακούς μικροοργανισμούς, για παράδειγμα, Escherichia coli, Clostridium sp., Staphylococcus aureus, Fusobacterium nucleatum [3] ae.3] Pseudomsaona και Pseudomsaona Μια έρευνα της μικροχλωρίδας από εννέα αστροναύτες που πέρασαν ένα χρόνο στο ISS παρουσιάζει αποδείξεις που καταδεικνύουν μια αλλαγή στον μικροβιακό πληθυσμό της γαστρεντερικής οδού, της μύτης, της γλώσσας και του δέρματος κατά τη διάρκεια διαστημικών αποστολών. Το DNA που συλλέχθηκε από τα μικροβιακά δείγματα στη μελέτη υποβλήθηκε σε αλληλουχία γονιδίου 16S rRNA για να προσδιοριστεί η μικροβιακή σύνθεση. Αυτή η μελέτη διέκρινε την αύξηση που σχετίζεται με το διάστημα στο Parasutterella sp. αριθμός. Συνδέεται κατηγορηματικά με χρόνια εντερική επιδείνωση σε άτομα με φλεγμονώδη νόσο του εντέρου. Η μελέτη βρήκε επίσης μια μείωση που σχετίζεται με το διάστημα στον πληθυσμό τριών βακτηριακών γενών με αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες: εντερικό Fusicatenibacter, Pseudobutyvibrio και Akkermansia. Λιγότερες αλλαγές κατά την πτήση παρουσιάστηκαν στη ρινική μικροχλωρίδα [1,6].

cistanche tubulosa-βελτίωση του ανοσοποιητικού συστήματος

Κάντε κλικ εδώ για να δείτε τα προϊόντα Cistanche Enhance Immunity

【Ζητήστε περισσότερα】 Email:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

Η μελέτη των Liu et al. [15] ήταν ο πρώτος που έδειξε την επίδραση των βραχυπρόθεσμων αποστολών διαστημικών πτήσεων στο μικροβίωμα του ανθρώπινου εντέρου. Η μελέτη έδειξε ότι η αφθονία των Bacteroides αυξήθηκε μετά από διαστημική πτήση, με μείωση των Lactobacillus και Bifidobacterium. Τα βακτηροειδή αποδομούν αποτελεσματικά τις διατροφικές ίνες στο ανθρώπινο έντερο και είναι απαραίτητοι παραγωγοί φαινολικού οξέος και προπιονικού. Το γένος Bacteroides έχει πολλά παθογόνα βακτηριακά είδη που αναπαράγονται γρήγορα κάτω από στρεσογόνες συνθήκες. Το διαστημικό περιβάλλον αποδυναμώνει το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα και ο αριθμός των Bacteroides μπορεί να αυξηθεί. Στο ανθρώπινο έντερο, οι λακτοβάκιλλοι είναι υπεύθυνοι για μια μεγάλη ποσότητα παραγωγής γαλακτικού οξέος. Επιπλέον, μελέτες δείχνουν ότι το Bifidobacterium παράγει γαλακτικό και οξικό οξύ από σάκχαρα. Η μείωση του πληθυσμού των ειδών Lactobacillus και Bifidobacterium μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος του ξενιστή στο έντερο και τη λειτουργία της μικροχλωρίδας του εντέρου, και τα ανοσοποιητικά συστήματα που επηρεάζονται από τις διαστημικές πτήσεις μπορούν να προκαλέσουν επανενεργοποίηση λανθάνοντων ιών και αύξηση του αριθμού των ευκαιριακών παθογόνων το έντερο. Η δίδυμη μελέτη έδειξε επίσης ότι μεταβολίτες, όπως το 3-ινδόλη προπιονικό οξύ, το οποίο έχει αντιφλεγμονώδη αποτελέσματα, σημειώθηκαν σε χαμηλά επίπεδα κατά την πτήση καθ' όλη τη διάρκεια της μελέτης. Η ακόλουθη μελέτη ανέφερε επίσης μια αλλαγή στη λειτουργία του μικροβιώματος στο υποκείμενο πτήσης σε σύγκριση με το υποκείμενο στο έδαφος σχετικά με τις μικροβιακές κοινότητες [21]. Μια μελέτη των Siddiqui et al. [22] χρησιμοποίησε ένα μοντέλο ποντικιού εκφόρτωσης οπίσθιου άκρου (HU) στο έδαφος για να προσομοιώσει τις συνθήκες μικροβαρύτητας για να διερευνήσει τις αλλαγές στη βακτηριακή σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου. Διαπίστωσαν ότι η εκφόρτωση των οπίσθιων άκρων προκαλεί αλλαγές στη μικροχλωρίδα του εντέρου, συμπεριλαμβανομένης της μείωσης της ποικιλίας των χρήσιμων μικροβίων του εντέρου που μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένη διαπερατότητα και φλεγμονή του εντέρου. Η μελέτη έδειξε μείωση των Akkermansia muciniphila, Eubacterium coprostanoligenes και Burkholderiales σε ποντίκια που εκτέθηκαν σε προσομοίωση μικροβαρύτητας σε σύγκριση με κανονικά ποντίκια. Αυτά τα βακτηριακά γένη συνδέονται με αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες, ομοιόσταση του εντέρου και οφέλη για την υγεία, όπως η πρόληψη της πέτρας στα νεφρά. Η μελέτη τόνισε επίσης τη σημασία μιας ισορροπημένης αναλογίας Firmicutes και Bacteroidetes για τη διατήρηση της συνολικής υγείας, με τροποποιήσεις στις αναλογίες τους που οδηγούν σε δυσβίωση και συναφή ζητήματα υγείας. Τα Firmicutes παίζουν ρόλο στο μεταβολισμό και τη διατροφή του ξενιστή, ενώ τα Bacteroidetes σχετίζονται με την ανοσορύθμιση. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι αλλαγές στη μικροχλωρίδα του εντέρου μπορεί να συμβάλουν σε αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία που παρατηρούνται κατά τις διαστημικές πτήσεις [22]. Το αναλυτικό εργαλείο "Similarity Test for Accordant and Reproducible Microbiome Abundance Patterns" ή STARMAPs ελέγχει την ομοιότητα σε ερευνητικά σύνολα δεδομένων δύο χώρων για την εύρεση παραλλαγών μικροβίων. Η μελέτη ανακάλυψε επίσης ότι οι αλλαγές μικροχλωρίδας που σχετίζονται με διαστημικές πτήσεις κατά τη διάρκεια των αποστολών RR-1 (Rodent Research 1) και STS-135 (Ανθρώπινη αποστολή) ήταν παρόμοιες, υποδηλώνοντας μια έντονη αλλαγή στη μικροχλωρίδα του εντέρου των θηλαστικών λόγω των διαστημικών πτήσεων [ 23]. Η επίδραση της μικροβαρύτητας στη μικροχλωρίδα του εντέρου των αστροναυτών κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης συνοψίζεται επίσης στον Πίνακα 1.

2.1.1. Ο Άξονας Μικροβίωση-Έντερο-Εγκέφαλο και η σχέση του με την ψυχική υγεία των αστροναυτών

Η μικροχλωρίδα του εντέρου αποτελείται από 106 κύτταρα ιού, βακτηρίων και πρωτόζωων, καθιστώντας την την πιο πολυάριθμη κοινότητα ανθρώπινης μικροχλωρίδας. Ο εγκέφαλος επηρεάζει τη λειτουργία και τη σύνθεση των μικροβίων αλλάζοντας την εντερική διαπερατότητα. Ο εγκέφαλος, μέσω του αυτόνομου νευρικού συστήματος (ANS), μπορεί επίσης να επηρεάσει τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος. Ο άξονας εντέρου-εγκεφάλου (GBA) είναι μια αμφίδρομη οδός επικοινωνίας μεταξύ του κεντρικού και του εντερικού νευρικού συστήματος. Συνδέει τα συναισθηματικά και γνωστικά κέντρα του εγκεφάλου με τις περιφερειακές εντερικές λειτουργίες. Οι πρόσφατες ερευνητικές εξελίξεις έχουν τονίσει τη σημασία της μικροχλωρίδας του εντέρου στον επηρεασμό αυτών των αλληλεπιδράσεων [24]. Η σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου υφίσταται πολλές μεταβάσεις κατά τη διάρκεια της ζωής που είναι παράλληλες με δυναμικές περιόδους ανάπτυξης, γήρανσης και ωρίμανσης του εγκεφάλου. Η δυσβίωση μπορεί να προκύψει από περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως η διατροφή, η βαρύτητα, το στρες και η ακτινοβολία. Επιπλέον, η μικροχλωρίδα του εντέρου παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη τόσο προσαρμοστικών όσο και εγγενών ανοσολογικών αποκρίσεων. Οι γαστρεντερικοί μικροοργανισμοί λειτουργούν ως σταθμοί αναμετάδοσης συσσώρευσης και μετάδοσης πληροφοριών σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου, ιδιαίτερα την παρεγκεφαλίδα, επηρεάζοντας την ψυχική υγεία. Η επίδραση των περιβαλλοντικών παραγόντων που σχετίζονται με τα διαστημικά ταξίδια συγκλίνει σε αυτούς τους μικροοργανισμούς [25].

2.1.2. Προκλήσεις ψυχικής υγείας που αντιμετωπίζουν οι αστροναύτες κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης

Οι διαστημικές πτήσεις είναι ένα μοναδικό και δύσκολο περιβάλλον που μπορεί να έχει ουσιαστική επίδραση στην ψυχική υγεία των αστροναυτών [26]. Η απομόνωση, ο περιορισμός, η μικροβαρύτητα, η διαταραχή των κιρκάδιων ρυθμών και οι καθυστερήσεις στην επικοινωνία μπορούν όλα να συμβάλουν σε ψυχολογικό στρες, άγχος, κατάθλιψη και άλλα ζητήματα ψυχικής υγείας [27,28]. Η έρευνα δείχνει ότι οι αστροναύτες είναι πιο πιθανό να είναι συναισθηματικοί και να έχουν ψυχικές διαταραχές όταν βρίσκονται στο διάστημα [29]. Η έλλειψη κοινωνικής υποστήριξης και απομόνωσης που συμβαίνει κατά τη διάρκεια των διαστημικών πτήσεων είναι ένας από τους κύριους λόγους για προβλήματα ψυχικής υγείας για τους αστροναύτες. Οι αστροναύτες απομονώνονται από τις οικογένειες και τους φίλους τους για μεγάλα χρονικά διαστήματα, γεγονός που τους καθιστά δύσκολο να συμμετέχουν σε τακτικές κοινωνικές δεσμεύσεις. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε συναισθήματα απομόνωσης, πλήξης και ψυχολογικής αγωνίας [28]. Μια άλλη σημαντική πρόκληση είναι η διαταραχή του κύκλου ύπνου-αφύπνισης που προκαλείται από την επίμονη έκθεση σε τεχνητό φως και την απουσία φυσικού κύκλου ημέρας-νύχτας στο διάστημα [30]. Μια πρόσφατη μελέτη των Ma et al. [31] έδειξε επίσης τη σύνδεση μεταξύ του μικροβιώματος του εντέρου που προκαλείται από προβιοτικά και των επιπέδων ανακούφισης του στρες στους ενήλικες, αποδεικνύοντας έτσι τον ρόλο του άξονα εντέρου-εγκεφάλου στη μείωση των επιπτώσεων του στρες.

Πίνακας 1. Η επίδραση της μικροβαρύτητας στη μικροχλωρίδα του εντέρου των αστροναυτών κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης.

Η ψυχική υγεία είναι ένα σημαντικό μέρος των διαστημικών πτήσεων και οι αστροναύτες είναι πιο πιθανό να βιώσουν ψυχολογικό στρες, άγχος και άλλα θέματα ψυχικής υγείας. Είναι κρίσιμο να συνεχίσουμε να εξερευνούμε και να υιοθετούμε τεχνικές για τη βελτίωση της ψυχικής υγείας των αστροναυτών ενώ βρίσκονται στο διάστημα.

2.2. Λοίμωξη του ουρογεννητικού συστήματος

Σε μακροχρόνιες διαστημικές αποστολές, οι αστροναύτες αντιμετωπίζουν πολλές σωματικές προκλήσεις που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την υγεία του ουρογεννητικού τους συστήματος. Κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης, το περιβάλλον μικροβαρύτητας προκαλεί μείωση του όγκου του πλάσματος και αύξηση της παραγωγής ούρων λόγω μετατοπίσεων υγρών από τα κάτω άκρα προς το πάνω μέρος του σώματος, οδηγώντας σε κίνδυνο ουρολοιμώξεων (UTIs) λόγω μειωμένης ροής ούρων και στάσης ούρων . Επιπλέον, το άγχος και οι αλλαγές στους κύκλους ύπνου-αφύπνισης κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης μπορεί να συμβάλλουν σε αυξημένη συχνότητα νυκτουρίας [33]. Οι άνδρες αστροναύτες μπορεί να αντιμετωπίσουν μειωμένα επίπεδα τεστοστερόνης λόγω έκθεσης σε ακτινοβολία κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης, που οδηγεί σε μειωμένη λίμπιντο και στυτική δυσλειτουργία. Από την άλλη πλευρά, οι γυναίκες αστροναύτες μπορεί να εμφανίσουν διαταραχές της εμμήνου ρύσεως και σύνδρομο πυελικής συμφόρησης, προκαλώντας πόνο, πίεση και δυσφορία στην περιοχή της πυέλου [33,34]. Οι ουρολοιμώξεις είναι κοινά ζητήματα στο διάστημα, με τις γυναίκες αστροναύτες να παρουσιάζουν μεγαλύτερη συχνότητα από τους άνδρες αστροναύτες. Ουροπαθογόνα όπως ο Staphylococcus saprophyticus και το Escherichia coli είναι σημαντικές αιτίες όλων των λοιμώξεων του ουροποιητικού συστήματος λόγω της ικανότητάς τους να προσκολλώνται στα ουροεπιθηλιακά κύτταρα μέσω μορίων προσκόλλησης. Έρευνες in vitro έχουν δείξει ότι τόσο τα παθογόνα όσο και τα μη παθογόνα στελέχη E. coli παρουσιάζουν καλύτερη πρόσφυση και διείσδυση υπό μικροβαρύτητα. Αυτή η υψηλότερη πρόσφυση, μαζί με την επιταχυνόμενη κινητική ανάπτυξης του E. coli στο διάστημα, μπορεί να είναι υπεύθυνη για την εξέλιξη της νόσου [3].

Οφέλη συμπληρώματος cistanche-αύξηση της ανοσίας

2.3. Επανενεργοποίηση ιών στο Spaceflight

Μια μελέτη από τους Sonnenfeld & Shearer [35] διευκρίνισε τον συμβιβασμό του ανοσοποιητικού συστήματος, την πιθανή ανάπτυξη της κακοήθους κατάστασης και τη μόλυνση από λανθάνουσα επανενεργοποίηση του ιού στους ανθρώπους κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης. Κατά τη διάρκεια των διαστημικών πτήσεων, ένας σημαντικός αριθμός αυτών των συμπτωμάτων σχετίζονται με την εξασθένηση του ανοσοποιητικού συστήματος λόγω της επανενεργοποίησης δύο ιών: του ιού Epstein-Barr και του ιού της ανεμευλογιάς-ζόστερ [1]. Η λανθάνουσα επανενεργοποίηση του ιού είναι ένας βιοδείκτης για την κατάσταση του ανοσοποιητικού συστήματος των αστροναυτών και παράγοντες που συμβάλλουν σε αυτήν είναι η αύξηση της έκκρισης γλυκοκορτικοειδών, μια αλλαγή στην παραγωγή κυτοκίνης και η μειωμένη λειτουργία των ανοσοκυττάρων που στοχεύουν στην εξάλειψη των ιών. Η παρουσία ιικού DNA στα σωματικά υγρά υποδηλώνει επανενεργοποίηση του ιού [36].

2.4. Αντίσταση βακτηρίων και αλλαγές στη βακτηριακή λοιμογόνο δύναμη

Οι Zhang et al. [37] μελέτησε αλλαγές στη μικροβιακή αντοχή του στελέχους S. enteritidis, το οποίο μεταφέρθηκε στο διάστημα με το διαστημόπλοιο Shenzhou-11. Σε σύγκριση με το στέλεχος εδάφους, το στέλεχος πτήσης έδειξε ενισχυμένη αντίσταση στην αμικασίνη, αυξημένο ρυθμό ανάπτυξης και ορισμένες μεταβολές στο μεταβολισμό. Το Escherichia coli MG1655 αποκάλυψε αντοχή στα αντιβιοτικά όταν εκτέθηκε σε μακροχρόνια μικροβαρύτητα μοντελοποιημένης χαμηλής διάτμησης (LSMMG) και αντιβιοτικά υποβάθρου όπως χλωραμφενικόλη, κεφαλοτίνη, τετρακυκλίνη, κεφοξιτίνη, κεφουροξίμη και κεφοξιτίνη. Το στέλεχος έδειξε αντοχή στη χλωραμφενικόλη και την κεφαλοτίνη για περισσότερες από 110 γενιές, ακόμη και μετά την εξάλειψη του περιβάλλοντος LSMMG και την ίχνη έκθεσης στα αντιβιοτικά. Το προσαρμοσμένο στέλεχος της αλληλουχίας γονιδιώματος του Escherichia coli έδειξε περίπου 25 αλλαγές. Αυτές οι γονιδιωματικές αλλαγές συσχετίστηκαν με την αντίσταση στα αντιβιοτικά, με μια αλλαγή σε τέσσερα γονίδια ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά: ompF, acrB, mdfA και Marr [38]. Σύμφωνα με μελέτη των Liu et al. [15] η διαστημική πτήση αλλάζει τη λοιμογόνο δύναμη των βακτηρίων. Κατά την εξέταση των γονιδίων λοιμογόνου δράσης, ανακάλυψαν ότι το μικροβίωμα του εντέρου είχε αντίκτυπο σε ορισμένους παράγοντες λοιμογόνου δράσης (VF). Ένα παράδειγμα τέτοιας αλλαγής ήταν η αύξηση του παράγοντα VF0367, που συνδέεται με την ανάπτυξη λιποπολυσακχαριτών, ο οποίος σχηματίζει ένα προστατευτικό στρώμα στη βρουκέλλα [15]. Μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι ο αριθμός των αναγνώσεων για τον δείκτη μετάλλαξης Streptomyces EF-Tu αυξήθηκε σημαντικά μετά το ταξίδι του αστροναύτη. Αυτός ο δείκτης αναγνωρίζει παραλλαγές αλληλουχίας που προκαλούν αντίσταση στη ριφαμυκίνη του παράγοντα επιμήκυνσης Streptomyces cinnamoneus Tu. Η αύξηση των μεταλλάξεων EF-Tu μετά από διαστημική πτήση δείχνει ότι η αντίσταση στη ριφαμυκίνη μπορεί να έχει αυξηθεί λόγω συνθηκών διαστημικής πτήσης [39]. Αυτές οι μελέτες υποδηλώνουν αυξημένη παθογένεια ορισμένων μικροβίων μετά την έκθεση σε διαστημικές πτήσεις.

2.5. Διαταραχή του επιθηλιακού φραγμού και φλεγμονώδης νόσος του εντέρου (IBD)

Η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου (IBD) είναι μια χρόνια, υποτροπιάζουσα φλεγμονώδης κατάσταση του γαστρεντερικού σωλήνα που χαρακτηρίζεται από διαταραχή του επιθηλιακού φραγμού και ανοσολογική απορρύθμιση. Πρόσφατη έρευνα διαπίστωσε ότι οι αστροναύτες υπομένουν γαστρεντερική δυσφορία, συμπεριλαμβανομένων συμπτωμάτων που μοιάζουν με IBD, όταν βρίσκονται στο διάστημα, πιθανότατα ως αποτέλεσμα της επίδρασης της μικροβαρύτητας στο εντερικό επιθήλιο. Οι αλλαγές στις πρωτεΐνες σφιχτής σύνδεσης (TJ) προκαλούν διαταραχή του επιθηλιακού φραγμού, η οποία οδηγεί σε αυξημένη εντερική διαπερατότητα και την επακόλουθη μετατόπιση των αντιγόνων του αυλού κατά μήκος του επιθηλίου [40,41]. Μια αλλαγή στην έκφραση ή τον εντοπισμό των TJs μπορεί να οδηγήσει σε κατάσταση διαρροής του εντέρου λόγω αυξημένης διαπερατότητας στα μόρια που διαχέονται από τον αυλό στο lamina propria [42]. Στη μελέτη τους, οι Alvarez et al. [43] βρήκε μια καθυστέρηση στον εντοπισμό των πρωτεϊνών TJ—οκλουδίνη και ΖΟ-1 υπό συνθήκες προσομοίωσης μικροβαρύτητας. Τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι η προσομοίωση μικροβαρύτητας κατέστρεψε τον επιθηλιακό φραγμό και μια υποκείμενη ευαισθησία στο φράγμα παρέμεινε ακόμη και μετά την αφαίρεση της συνθήκης μικροβαρύτητας. Αυτή η υποκείμενη διαταραχή του φραγμού καθιστά τους αστροναύτες επιρρεπείς σε διάφορες ασθένειες ελαττώματος του φραγμού των επιθηλιακών κυττάρων του εντέρου, όπως η νόσος του Crohn, η ελκώδης κολίτιδα, η κοιλιοκάκη και ο διαβήτης τύπου Ι [44]. Η IBD ​​αναφέρεται σε αστροναύτες κατά τη διάρκεια διαστημικών πτήσεων με αυξημένη εντερική παρακυτταρική διαπερατότητα ως αποτέλεσμα της διαταραχής της πρωτεΐνης TJ [1,45]. Μια μελέτη ανέφερε μειωμένη έκφραση και κατανομή πρωτεϊνών TJ όπως οκλουδίνη, κλαουδίνη-1, κλαουδίνη 04 και JAM-A, και αύξηση στην έκφραση της κλαουδίνης-2 [46]. Μια άλλη μελέτη των Yi et al. [47] πρότεινε ότι ο Lactobacillus reuteri LR1 μπορεί να θεραπεύσει εντερικές διαταραχές που σχετίζονται με μειωμένη λειτουργία του επιθηλιακού φραγμού. Η μόλυνση με εντεροτοξιγονικό E. coli K88 προκάλεσε αύξηση στη διαπερατότητα των μονοστοιβάδων των κυττάρων IPEC{17}}. Το προβιοτικό LR1 βελτίωσε σημαντικά τη λειτουργία του επιθηλιακού φραγμού και μείωσε την προσκόλληση και τον αποικισμό από τα κολοβακτηρίδια.

cistanche tubulosa-βελτίωση του ανοσοποιητικού συστήματος

2.6. Ανοσολογική μεταβολή κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης

Astronauts face the issue of immune cell alteration during spaceflight. Innate immunity, or the first line of defense, plays a vital role in prolonging healthcare among astronauts. Immunological changes observed in astronauts during space flight have been shown in (Table 2). A study conducted at Johnson Space Center, Houston, showed an 85% increase in neutrophils during a 5–11-day spaceflight mission as compared to pre-flight levels along with remarkably lower values in phagocytosis [48]. An increase in the number of white blood cells, polymorphonuclear leukocytes, was also observed in short-duration spaceflight missions to the ISS [49]. Similar effects have been observed in astronaut long-duration spaceflight missions. An increase in the level of white blood cells [14]. Another study by Makedonas et al. [50] reported an increased inflammation in the astronauts during 1-year NASA "twins" study aboard the International Space Station. Cosmonauts on a long duration (>140 ημέρες) οι διαστημικές πτήσεις έχουν δείξει αυξημένη απελευθέρωση ενδοκανναβινοειδών σε συνδυασμό με ανοσοενεργοποίηση, η οποία μιμείται τον κίνδυνο διαταραχών που σχετίζονται με τη φλεγμονή στους ανθρώπους. Η αυξημένη φλεγμονή παρέμεινε για 30 ημέρες μετά την πτήση [51]. Οι αλλαγές στη βαρύτητα που βιώνουν οι αστροναύτες μπορούν επίσης να επηρεάσουν το μικροπεριβάλλον δύο κρίσιμων πρωταρχικών λεμφοειδών οργάνων, του θύμου αδένα και του μυελού των οστών. Αυτά τα όργανα είναι υπεύθυνα για τη δημιουργία λεμφοκυττάρων ή λευκών αιμοσφαιρίων. Οι αλλαγές στην παραγωγή λεμφοκυττάρων μπορεί να έχουν έμμεση επίδραση στις επίκτητες ανοσολογικές αποκρίσεις, αλλάζοντας τον τρόπο με τον οποίο το ανοσοποιητικό σύστημα συνήθως αντιδρά σε φλεγμονές, λοιμώξεις και όγκους [52].

Πίνακας 2. Οι ανοσολογικές αλλαγές που παρατηρήθηκαν στους αστροναύτες κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης.

2.7. Αλλαγές στις Καρδιαγγειακές Λειτουργίες

Οι αστροναύτες αντιμετωπίζουν έλλειψη βαρύτητας στο διάστημα, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την ανακατανομή των σωματικών υγρών στις θωρακοκεφαλικές περιοχές από το κάτω μισό του σώματος. Αυτή η μεταφορά υγρών είναι υπεύθυνη για ένα σύνδρομο καρδιαγγειακής αποκατάστασης που χαρακτηρίζεται από υπόταση, πιθανότητα προσυγκοπής ή συγκοπής και μειωμένη ικανότητα στρες [57]. Οι αστροναύτες βιώνουν μεταβολικό στρες ενώ βρίσκονται στο διάστημα. Το μεταβολικό στρες είναι ισχυρός προγνωστικός παράγοντας τόσο της καρδιακής νόσου όσο και του διαβήτη τύπου 2 [58]. Οι διαστημικές πτήσεις ενέχουν επίσης τον κίνδυνο ανάπτυξης κακοήθων αρρυθμιών, καθώς οι αλλαγές που προκαλούνται κατά τη διαστημική πτήση υπογραμμίζουν μια αυξημένη ετερογένεια επαναπόλωσης. Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για την κατανόηση των φυσιολογικών αλλαγών που συμβαίνουν στο σώμα, οι οποίες θα βοηθήσουν επίσης στην παροχή βαθύτερων γνώσεων σχετικά με τις αλλαγές στην ανθρώπινη υγεία κατά την εμπορευματοποίηση των διαστημικών πτήσεων [59].

2.8. Επίδραση της Κοσμικής Ακτινοβολίας στους αστροναύτες

Οι άνθρωποι εκτίθενται σε διαστημική ακτινοβολία ενώ βρίσκονται στο διάστημα. Αυτές είναι οι γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες που παράγονται έξω από το ηλιακό μας σύστημα, τα ηλιακά σωματίδια που απελευθερώνονται από τον ήλιο και η ακτινοβολία που περιορίζεται λόγω του μαγνητικού πεδίου της Γης. Αυτές οι διαστημικές ακτινοβολίες θέτουν σε κίνδυνο τους αστροναύτες επειδή προκαλούν διάφορους τύπους καρκίνου. Οι γυναίκες αστροναύτες έχουν 20% περισσότερες πιθανότητες να νοσήσουν από καρκίνο από τους άνδρες αστροναύτες. Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι ο καρκίνος του μαστού και των ωοθηκών είναι πιο συχνός στις γυναίκες. Κατά τη διάρκεια του ταξιδιού, οι άνθρωποι μπορεί να εμφανίσουν βραχυπρόθεσμες επιπτώσεις όπως αλλαγές στο αίμα τους, διάρροια, ναυτία και έμετο [3]. Η ακτινοβολία μειώνει την ποικιλομορφία της εντερικής χλωρίδας και μεταβάλλει τη σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου [60]. Αναφορές από προηγούμενες πτήσεις του Apollo, του Skylab και του Ρωσικού αρθρωτού διαστημικού σταθμού (MIR) υποδηλώνουν ότι οι αστροναύτες είδαν λάμψεις φωτός να κινούνται στο οπτικό τους πεδίο, πιθανώς λόγω μιας αλλαγής στην αντίληψη που παράγεται από ιονίζουσα ακτινοβολία, δείχνοντας ότι φαίνεται να σχετίζονται και οπτικές διαταραχές με έκθεση σε ακτινοβολία [61]. Κατά τη διάρκεια μιας 6-μηνιαίας αποστολής στο ISS, τη Σελήνη και πέρα, ένας αστροναύτης εκτίθεται σε ακτινοβολία περίπου 50–2000 millisieverts (mSv). Μια δόση ακτινοβολίας πάνω από 100 mSv έχει τεκμηριωθεί ότι προκαλεί καρκίνο [62]. Η μελέτη στατιστικής ανάλυσης του STARMAPs έδειξε ότι οι αλλαγές μικροχλωρίδας που σχετίζονται με τις διαστημικές πτήσεις σε σύγκριση με τις αλλαγές που προκαλούνται από την ακτινοβολία του διαστήματος στο έδαφος ήταν διαφορετικές. Πρότειναν ότι η διαφορά θα μπορούσε να οφείλεται στο ότι ο ISS βρίσκεται σε χαμηλότερη τροχιά μέσα στη ζώνη Van Allen. Ως εκ τούτου, τα υποκείμενα της έρευνας στη μελέτη δεν εκτέθηκαν σε κοσμική ακτινοβολία. Η μελέτη αποδεικνύει ότι η κατανόηση της διαστημικής ακτινοβολίας μακριά από τις ζώνες Van Allen είναι ζωτικής σημασίας στο εγγύς μέλλον [23]. Οι προφλεγμονώδεις αντιδράσεις σε έλλειψη βαρύτητας, ακτινοβολία, υπερθερμία που προκαλείται από το στρες ή συνδυασμός αυτών των παραγόντων κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης μπορεί να προκαλέσουν «διαστημικό πυρετό», ο οποίος μπορεί να επηρεάσει την υγεία και την ενέργεια των αστροναυτών, τις απαιτήσεις σε θρεπτικά συστατικά και υγρά και τη σωματική και γνωστική απόδοση για μεγάλο χρονικό διάστημα. -διάρκεια πτήσης στο διάστημα [63].

3. Τα προβιοτικά και ο ρόλος τους στη διαστημική βιολογία

Η εξερεύνηση του διαστήματος προέτρεψε τους επιστήμονες να αναπτύξουν και να σχεδιάσουν αποστολές με ανθρώπινο πλήρωμα στη Σελήνη και τον Άρη. Τέτοιες αποστολές μεγάλης διάρκειας απαιτούν εκτενή γνώση για το πώς τα ταξίδια στο διάστημα επηρεάζουν την υγεία των αστροναυτών. Η έλευση του Apollo 11 και διάφορα πειράματα προσομοίωσης στη Γη και στο ISS μας επέτρεψαν να καταλάβουμε πώς το διάστημα επηρεάζει τα μικρόβια και τους ανθρώπους. Όπως αναφέρθηκε στην Ενότητα 2.1, η διατήρηση του μικροβιώματος του ανθρώπινου εντέρου είναι μια ουσιαστική πτυχή του διαστημικού ταξιδιού μεγάλης διάρκειας. Οι ανισορροπίες στο μικροβίωμα του εντέρου έχουν προκαλέσει πολλές ασθένειες και το ταξίδι στο διάστημα έχει αποδειχθεί ότι προκαλεί αλλαγές στο μικροβίωμα του εντέρου. Τα προβιοτικά μπορούν να βοηθήσουν σε προβλήματα γαστρεντερικού συστήματος όπως η οξεία λοιμώδης διάρροια, η λοίμωξη από ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού, η διάρροια που σχετίζεται με αντιβιοτικά, το σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου, η ελκώδης κολίτιδα και η δυσκοιλιότητα, καθώς και να βελτιώσουν τις λειτουργίες του εντερικού φραγμού [64,65]. Τα προβιοτικά βοηθούν επίσης στη διατήρηση του ανοσοποιητικού συστήματος, στην πρόληψη του καρκίνου και βοηθούν σε ψυχολογικά προβλήματα [66]. Τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα προβιοτικά περιλαμβάνουν μέλη από τα είδη Lactobacillus, Bifidobacterium ή Saccharomyces [67]. Βλέπουμε περαιτέρω πώς τα προβιοτικά μπορούν να είναι ένα ευεργετικό συμπλήρωμα (Πίνακας 3).

3.1. Γενικός Μηχανισμός Δράσης Προβιοτικών

3.1.1. Αναστολή Δέσμευσης Παθογόνου

Τα προβιοτικά στελέχη αναστέλλουν τη σύνδεση του παθογόνου στο επιθηλιακό στρώμα αλλάζοντας τα επίπεδα έκκρισης βλέννας. Τα προβιοτικά μπορούν να βελτιώσουν τη δύναμη του εντερικού φραγμού αυξάνοντας τον αριθμό των κυλικοκυττάρων (εκκρινόμενη βλεννίνη) που υποστηρίζουν το στρώμα της βλέννας. Το στρώμα βλέννας παίζει ρόλο στη μείωση της δέσμευσης παθογόνων βακτηρίων στα επιθηλιακά κύτταρα του βλεννογόνου και τα προβιοτικά δρουν προκαλώντας έκκριση βλέννας [68,69]. Οι Otte και Podolsky [70] βρήκαν ότι τα στελέχη Lactobacillus άλλαξαν τον τρόπο με τον οποίο εκφράστηκαν τα MUC2, MUC3 και MUC5AC στα κύτταρα HT29. Τα προβιοτικά στελέχη μπορούν επίσης να αναστείλουν τη σύνδεση του παθογόνου στο επιθηλιακό στρώμα ανταγωνιζόμενοι για τη θέση προσκόλλησης. Η ανθρώπινη βλέννα που δεσμεύει τη βλέννα καθιστά δυνατό για ορισμένα προβιοτικά να αποικίζουν καλύτερα το σώμα [71]. Τα προβιοτικά ανταγωνίζονται για θέσεις δέσμευσης λεκτίνης σε υποδοχείς γλυκοσυζευγμένων που υπάρχουν στις επιφάνειες μικρολάχνης των επιθηλιακών κυττάρων [72,73]. Το L. plantarum και το στέλεχος GG Lactobacillus rhamnosus έχει αποδειχθεί ότι αναστέλλουν την προσκόλληση του παθογόνου E. coli στο επιθήλιο [74].

3.1.2. Χρήση προβιοτικών για εντερικές διαταραχές

Η παθογένεση του συνδρόμου ευερέθιστου εντέρου (IBS) μπορεί να περιλαμβάνει αλλοιωμένη ανοσολογική ενεργοποίηση του εντέρου, δυσβίωση του μικροβιώματος του εντέρου, μεταβολή του άξονα εγκεφάλου-εντέρου και αυξημένη διαπερατότητα των επιθηλιακών κυττάρων του εντέρου [75]. Τα προβιοτικά επηρεάζουν τα συμπτώματα που εμπλέκονται στο IBS, όπως φούσκωμα, μετεωρισμός, αλλοιωμένες κινήσεις του εντέρου, δυσβίωση της μικροχλωρίδας του εντέρου και κοιλιακό άλγος [76]. Τα προβιοτικά δρουν αναστέλλοντας την προσκόλληση των παθογόνων, ενισχύοντας τη λειτουργία του επιθηλιακού φραγμού μειώνοντας τη διαπερατότητά του και παράγοντας αντιφλεγμονώδη δράση [77]. Η ακεραιότητα του GIT διατηρείται από τα επιθηλιακά κύτταρα, τα οποία χρησιμεύουν ως φραγμός μεταξύ του ανοσοποιητικού συστήματος του ξενιστή και του εξωτερικού περιβάλλοντος. Στο προβιοτικό Escherichia coli στέλεχος Nissle 1917 (EcN), μια πρωταρχική επίδραση σηματοδότησης οδηγεί στην αποκατάσταση των διαταραγμένων επιθηλιακών κυττάρων. Αυτό καθιστά το προβιοτικό EcN πιο αποτελεσματικό στη θεραπεία της φλεγμονώδους νόσου του εντέρου [41]. Το προβιοτικό Lactobacillus plantarum MB452 βελτιώνει επίσης την ακεραιότητα του εντερικού φραγμού αυξάνοντας την έκφραση των πρωτεϊνών σφιχτής σύνδεσης - κινγκουλίνης και οκλουδίνης. Αυτές οι πρωτεΐνες βοηθούν στη διατήρηση της επισκευής των επιθηλιακών κυττάρων [67]. Bifidobacterium sp. είναι μια άλλη ομάδα προβιοτικών που βοηθούν στη διατήρηση της ακεραιότητας των σφιχτών συνδέσμων στον βλεννογόνο του γαστρεντερικού σωλήνα. Προστατεύουν τον επιθηλιακό φραγμό από την οξεία κολίτιδα αποτρέποντας την ανακατανομή των πρωτεϊνών ocludin και TJ [78].

3.1.3. Συντήρηση ανοσοποιητικού συστήματος

Τα προβιοτικά μπορούν να ρυθμίσουν το ανοσοποιητικό σύστημα κυρίως (1) μεταβάλλοντας την έκκριση ανοσοσφαιρίνης/κυτοκίνης, (2) ενισχύοντας τον επιθηλιακό φραγμό του εντέρου, (3) αυξάνοντας τη δραστηριότητα των μακροφάγων ή των φυσικών κυττάρων δολοφόνων, (4) ανταγωνιστικά δεσμεύοντας το επιθηλιακό στρώμα αποτρέποντας παθογόνα μικρόβια από δέσμευση και (5) ρύθμιση της έκκρισης βλέννας. Τα αντιγονικά σωματίδια που παράγονται από προβιοτικά, όχι ολόκληρα βακτήρια, μπορούν να εισέλθουν στα επιθηλιακά κύτταρα και να έρθουν σε επαφή με τα κύτταρα του ανοσοποιητικού [79]. Λίγα προβιοτικά στελέχη, όπως το Lactobacillus rhamnosus GG και το Bifidobacteria, ρυθμίζουν την παραγωγή κυτοκίνης από διάφορους τύπους κυττάρων, αλλάζοντας τις βλεννογονικές και συστηματικές εγγενείς και προσαρμοστικές ανοσοαποκρίσεις [80]. Τα προβιοτικά αλληλεπιδρούν με τα επιθηλιακά κύτταρα και ρυθμίζουν την απελευθέρωση κυτοκίνης αλλάζοντας τις οδούς μεταγωγής του κυτταρικού σήματος [81]. Διαφορετικά προβιοτικά στελέχη δρουν διεγείροντας την παραγωγή διαφορετικών συστατικών του ανοσοποιητικού συστήματος. Αυτά περιλαμβάνουν τη διέγερση της παραγωγής IL{-10 και IL-20 από μονοπύρηνα κύτταρα σε βακτήρια γαλακτικού οξέος [82], επαγωγή παραγωγής IL-6 στον Lactobacillus rhamnosus GG [80] και την πρόληψη Επαγόμενη από κυτοκίνη απόπτωση και απενεργοποίηση της προ-αποπτωτικής ρ38 ενεργοποιημένης από μιτογόνο πρωτεΐνη κινάσης από TNF, IL-1a ή γάμμα ιντερφερόνη στο Lactobacillus rhamnosus GG [83], υποδηλώνοντας την αυξημένη επιβίωση των εντερικών κυττάρων [79]. Δεδομένων των επιπτώσεων στην ανοσία, η χρήση προβιοτικών για την προώθηση του σχηματισμού SCFA θα ενίσχυε τους θρεπτικούς και μεταβολικούς πόρους καθώς και την ικανότητα των λεμφοκυττάρων για εξάλειψη του ιού, μειώνοντας πιθανώς την επανέκδοση λανθάνοντων ιών [84].

3.1.4. Αντιμικροβιακή δράση των προβιοτικών

Άλλοι μηχανισμοί με τους οποίους τα προβιοτικά αναστέλλουν τη μικροβιακή ανάπτυξη περιλαμβάνουν τη σύνθεση οργανικών οξέων, τοξικών ουσιών και βακτηριοσινών [85]. Τα βακτήρια γαλακτικού οξέος (LAB), τα βακτήρια προπιονικού οξέος και τα Bifidobacteria έχουν χρησιμοποιηθεί στη βιομηχανία συντήρησης και ζύμωσης για αιώνες. Οι παράγοντες που τα καθιστούν αποτελεσματικά για χρήση στη συντήρηση μπορούν να αποδοθούν στο χαμηλό pH, στις μειωμένες ποσότητες υδατανθράκων και στην παραγωγή αντιμικροβιακών ενώσεων. Αυτά τα βακτήρια μπορούν να παράγουν αντιμικροβιακές ουσίες, καθιστώντας τα τον κατάλληλο υποψήφιο για επιλογή ως προβιοτικό [86]. Το LAB παράγει οργανικά οξέα όπως οξικό οξύ, γαλακτικό οξύ και προπιονικό οξύ μέσω της ζύμωσης της γλυκόζης. Το γαλακτικό οξύ και το οξικό οξύ έχουν ανασταλτική επίδραση στη μαγιά, τις μούχλες και τα βακτήρια [87]. Εκτός από το αυξημένο pH, το αδιάσπαστο οξύ διαχέεται στην κυτταρική μεμβράνη. Διασπάται, απελευθερώνοντας ιόντα Η+ στο κυτταρόπλασμα, προκαλώντας κατάρρευση της ηλεκτροχημικής βαθμίδας και την επακόλουθη βακτηριοστάση ή θάνατο των βακτηρίων [88]. Οι βακτηριοσίνες που παράγονται από το LAB είναι αντιμικροβιακά πεπτίδια που συντίθενται από ριβοσώματα [89]. Οι βακτηριοσίνες στοχεύουν κυρίως την κυτταρική μεμβράνη, αναστέλλουν τη βλάστηση των σπορίων, προκαλούν την αδρανοποίηση ανιονικών φορέων και μεταβάλλουν την ενζυματική δραστηριότητα με βακτηριοστατική ή βακτηριοκτόνο δράση ανάλογα με την ευαισθησία του κυττάρου. Αυτά τα πεπτίδια είναι συνήθως αποτελεσματικά σε στενά συγγενή βακτηριακά είδη και θετικά κατά Gram βακτήρια [90].

3.1.5. Προβιοτικά που χρησιμοποιούνται για τη διάρροια που σχετίζεται με αντιβιοτικά

Η μικροχλωρίδα του εντέρου υπόκειται σε αλλαγές κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης και τα αντιβιοτικά χρησιμοποιούνται για θεραπεία [1]. Αν και τα αντιβιοτικά είναι ζωτικής σημασίας για την εξάλειψη βακτηριακών λοιμώξεων, προκαλούν σημαντική βλάβη στους μικροοργανισμούς στη μικροχλωρίδα του εντέρου [91]. Η χρήση αντιβιοτικών μπορεί να προκαλέσει διάφορα προβλήματα, όπως τον αποικισμό από το παθογόνο Clostridium difficile, το οποίο προκαλεί χρόνια προβλήματα στο γαστρεντερικό σωλήνα και ακραία διάρροια. Σε κανονικές συνθήκες, το C. difficile αντιμετωπίζει ανταγωνισμό από κοινά βακτήρια στον γαστρεντερικό σωλήνα, αλλά όταν η μικροχλωρίδα του εντέρου είναι σε κίνδυνο (όπως παρατηρείται κατά τη διάρκεια του διαστημικού ταξιδιού), το C. difficile μπορεί να αποικίσει την οδό [92]. Τα προβιοτικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναπλήρωση της μικροχλωρίδας του γαστρεντερικού σωλήνα και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία λοιμώξεων από C. difficile [93]. Τα προβιοτικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία της διάρροιας που σχετίζεται με αντιβιοτικά.

3.1.6. Τα προβιοτικά ως προφύλαξη για τον καρκίνοr

Λόγω της έκθεσης στην ακτινοβολία, οι αστροναύτες έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα καρκίνου. Η κατανάλωση γάλακτος σόγιας που έχει υποστεί ζύμωση με προβιοτικά δρα ως προφυλακτικό μέτρο κατά του καρκίνου του μαστού μέσω της αντι-οιστρογόνου δράσης των ισοφλαβονών [94]. Η ανάπτυξη καρκίνου του παχέος εντέρου εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Τα στοιχεία έχουν δείξει μια συσχέτιση μεταξύ αλλαγών στη σύνθεση του μικροβιώματος του εντέρου και της ανάπτυξης καρκίνου του παχέος εντέρου. Τα προβιοτικά μπορεί να επηρεάσουν τον τρόπο επικοινωνίας του ανοσοποιητικού συστήματος και της μικροχλωρίδας του εντέρου και μπορεί να βοηθήσουν στην πρόληψη του καρκίνου του παχέος εντέρου [95]. Το κεφίρ (γάλα που έχει υποστεί ζύμωση με προβιοτικά) περιέχει βιοδραστικές ενώσεις, όπως πολυσακχαρίτες και πεπτίδια, που μπορούν να αναστείλουν τον πολλαπλασιασμό και την πρόκληση απόπτωσης στα καρκινικά κύτταρα. Μελέτες έχουν αποκαλύψει ότι το κεφίρ μπορεί να δράσει στον καρκίνο του παχέος εντέρου και του μαστού [96].

φυτικό κιστανάκι που ενισχύει το ανοσοποιητικό σύστημα

3.1.7. Προβιοτικά για το στρες/άγχος

Η διατήρηση της συναισθηματικής και φυσικής κατάστασης των αστροναυτών είναι κρίσιμος παράγοντας για μελλοντικές διαστημικές αποστολές μεγάλης διάρκειας. Το άγχος είναι αναμφίβολα ένας από τους πιο ανησυχητικούς παράγοντες που μπορεί να επηρεάσει τη συνολική ευημερία του πληρώματος λόγω των επιπτώσεών του στην ανθρώπινη υγεία και απόδοση [97]. Το άγχος και το στρες έχουν συνδεθεί με δυσβίωση του εντέρου. Η μελέτη των Ma et al. [31] ανέφερε ότι η λήψη του Lactobacillus plantarum P-8 βελτίωσε τα συμπτώματα άγχους/στρες στους ανθρώπους. Ανακαλύφθηκε επίσης ότι η κατανάλωση προβιοτικών εμπλουτίζει την οδό σύνθεσης μεταβολίτη γάμμα-αμινοβουτυρικού οξέος (GABA) από το Bifidobacterium adolescentis, το GABA και η ισταμίνη είναι σημαντικοί νευροδιαβιβαστές που ταξιδεύουν μέσω του πνευμονογαστρικού νεύρου στον άξονα εντέρου-εγκεφάλου.

3.1.8. Προβιοτικά για ουρολοίμωξη

Τα προβιοτικά όπως ο Lactobacillus rhamnosus GR-1 και ο Lactobacillus reuteri RC-14 έχουν αντιμολυσματικές ιδιότητες, οι οποίες έχουν δοκιμαστεί σε γυναίκες και φαίνεται ότι προλαμβάνουν τις ουρολοιμώξεις σε συγκρίσιμο βαθμό με τις μακροχρόνιες, χαμηλές μερίδες αντιμικροβιακά χωρίς τις αντιδράσεις [3].

Πίνακας 3. Προβιοτικά: μηχανισμός δράσης και τα οφέλη τους στην υγεία.

3.1.9. Λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας και ο ρόλος τους στη συντήρηση της μικροχλωρίδας του εντέρου

Τα προβιοτικά μπορούν να παράγουν λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας (SCFAs) [98]. Τα SCFA είναι οργανικά παραπροϊόντα ζύμωσης. Αυτά παράγονται στον αυλό του εντέρου όταν οι μη αφομοιώσιμοι υδατάνθρακες διασπώνται ατελώς στο αναερόβιο περιβάλλον από τη μικροχλωρίδα του εντέρου. Τα SCFA αποτελούνται κυρίως από οξικό, βουτυρικό και προπιονικό [99,100]. Τα SCFA έχουν ζωτικό ρόλο στη ρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος. Η συντήρηση, η δομή και η παραγωγή της εντερικής βλέννας εξαρτώνται από τη μικροχλωρίδα του εντέρου και τη διατροφή. Μια δίαιτα πλούσια σε φυτικές ίνες οδηγεί στην παραγωγή SCFAs από τη μικροχλωρίδα του εντέρου, η οποία βελτιώνει την παραγωγή βλέννας και αντιμικροβιακών πεπτιδίων και υψηλότερη έκφραση των πρωτεϊνών TJ. Μια δίαιτα με έλλειψη φυτικών ινών οδηγεί σε αλλοιωμένη μικροχλωρίδα του εντέρου, που οδηγεί σε πτώση της στιβάδας της βλέννας και αυξάνει την ευαισθησία σε λοιμώξεις και χρόνιες φλεγμονώδεις ασθένειες [100]. Τα SCFA είναι επίσης μόρια σηματοδότησης που ρυθμίζουν το σχηματισμό ιντερλευκίνης-18 δεσμεύοντας τους υποδοχείς GPR41 και GPR43 των επιθηλιακών κυττάρων του εντέρου και των κυττάρων του ανοσοποιητικού [101]. Μια μελέτη των Silva et al. [102] ανέφερε ότι τα SCFA μπορεί να έχουν άμεση επίδραση στον εγκέφαλο υποστηρίζοντας την ακεραιότητα του αιματοεγκεφαλικού φραγμού (BBB), ρυθμίζοντας τη νευροδιαβίβαση, επηρεάζοντας τα επίπεδα νευροτροφικών παραγόντων και προάγοντας την εδραίωση της μνήμης. Μια μελέτη ανέφερε ότι το βουτυρικό SCFA ενισχύει τη λειτουργία του εντερικού φραγμού. Η ενεργοποιημένη από μονοφωσφορική πρωτεϊνική κινάση αδενοσίνης (AMPK) κατά την ενεργοποίηση διευκολύνει τη στεγανή συναρμολόγηση και ρυθμίζει τις μεταβολικές οδούς στο μεταβολισμό των λιπαρών οξέων και στη σύνθεση πρωτεϊνών [103]. Το MARS 500 ήταν ένα επίγειο πείραμα διάρκειας έξι μηνών που περιελάμβανε εξέταση κοπράνων έξι μελών του πληρώματος. Τα αποτελέσματα έδειξαν μια συνεχή διακύμανση στη σχετική αφθονία του Faecalibacterium prausnitzii και Roseburia faecis που παράγει βουτυρικό στη μικροχλωρίδα του εντέρου όλων των μελών του πληρώματος. Αυτό υποδεικνύει μια αλλαγή στην παραγωγή SCFA και πιθανές προεκτάσεις για την υποστήριξη της αμοιβαίας σχέσης μικροχλωρίδας-ξενιστή [7]. Το Lunar Palace 1 είναι ένα άλλο πείραμα που πραγματοποιήθηκε στο έδαφος. Τρία μέλη του πληρώματος χρησιμοποιήθηκαν για να ελέγξουν πόσο καλά λειτουργούσε το Σύστημα Υποστήριξης Βιογεννητικής Ζωής (BLSS). Κατανάλωναν μια διατροφή πλούσια σε φυτικές ίνες και ακολούθησαν ένα σταθερό χρονοδιάγραμμα που περιλάμβανε ουσιαστική χειρωνακτική εργασία στην καμπίνα του φυτού. Τα αποτελέσματα έδειξαν παρόμοιες αλλαγές στη σύνθεση της μικροχλωρίδας του εντέρου σε μέλη του πληρώματος με υψηλή ποικιλομορφία και αριθμό μικροοργανισμών Lachnospira, Faecalibacterium και Blautia. Αυτό ορίζει επίσης ότι μια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε φυτικές ίνες και ο τρόπος ζωής μπορεί να είναι επωφελής για την υποστήριξη της υγιούς μικροχλωρίδας του εντέρου [32].

3.2. Μικροβαρύτητα/Προομοιωμένες Μελέτες Μικροβαρύτητας για Προβιοτικά

Για να είναι αποτελεσματικό ένα προβιοτικό, θα πρέπει να έχει κάποια συγκεκριμένα χαρακτηριστικά. Μερικά από αυτά είναι η σταθερότητα έναντι του οξέος και της χολής, η προσκόλληση στα ανθρώπινα εντερικά κύτταρα, ο ανταγωνισμός έναντι των εντερικών παθογόνων και η παραγωγή αντιμικροβιακών ουσιών. Ωστόσο, αυτά τα χαρακτηριστικά μπορούν να αλλάξουν με βάση τους περιβαλλοντικούς παράγοντες και τη μικροβαρύτητα. Έχουν διεξαχθεί αρκετές μελέτες για τον έλεγχο των προβιοτικών in vitro και in vivo για να κατανοηθούν τα πιθανά οφέλη για την υγεία και η ασφάλεια για την υγεία των αστροναυτών κατά τη διάρκεια των διαστημικών πτήσεων. Συνοψίζουμε μερικές από αυτές τις μελέτες στις ακόλουθες παραγράφους. Μια μελέτη που διεξήχθη από τους Shao et al. [104] για τη διερεύνηση της επίδρασης των προσομοιωμένων συνθηκών μικροβαρύτητας στον Lactobacillus acidophilus αποκάλυψε μια σημαντική επίδραση σε ορισμένες βιολογικές δραστηριότητες και χαρακτηριστικά. Τα βασικά ευρήματα ήταν (1) καμία σημαντική αλλαγή στη μορφολογία του L. acidophilus, (2) συντομευμένη φάση καθυστέρησης, (3) αυξημένος ρυθμός ανάπτυξης, (4) ενισχυμένη ανοχή στα οξέα (pH 2,5) με αντίσταση στη χολή, (5) μειωμένη ευαισθησία σε πενικιλλίνη νατρίου, κεφαλεξίνη και θείο γενταμυκίνη, (6) καμία σημαντική αλλαγή στην ικανότητα προσκόλλησης του L. acidophilus και (7) αυξημένη αντιμικροβιακή δράση έναντι του S. aureus και του S. Typhimurium. Αυτές οι αλλαγές που προκαλούνται από την προσομοίωση μικροβαρύτητας (SMG) στα προβιοτικά L. acidophilus μπορεί να είναι επωφελείς για τους αστροναύτες κατά τη διάρκεια των διαστημικών πτήσεων. Αυτά τα προβιοτικά μπορούν να ανεχθούν στρεσογόνες καταστάσεις και να επιμείνουν για μεγαλύτερη διάρκεια στο γαστρεντερικό σωλήνα. Επειδή δεν υπάρχει καμία αλλαγή στην ικανότητα προσκόλλησής του, μπορεί να βοηθήσει στη διατήρηση της λειτουργίας του φραγμού του εντερικού επιθηλίου και να αποτρέψει την είσοδο παθογόνων [103]. Σε μια άλλη μελέτη, οι Senatore et al. [105] εξέτασε το Lactobacillus reuteri για το μεταβολισμό του και την έκφραση γονιδίων σε συνθήκες SMG. Δεν βρήκαν αλλαγές στην ανάπτυξη των βακτηρίων, το μέγεθος και το σχήμα των κυττάρων σε σχέση με τον έλεγχο. Από την άλλη πλευρά, παρατηρήθηκε αυξημένη ανοχή για το γαστρεντερικό πέρασμα και ενισχυμένη παραγωγή της βιοδραστικής ένωσης reuterin [32]. Η λυοφιλοποιημένη κάψουλα Lactobacillus casei στέλεχος Shirota (LcS) δοκιμάστηκε για τη σταθερότητά της στο ISS για ένα μήνα. Οι κάψουλες LcS από διαστημικές πτήσεις δεν διέφεραν ως προς τα γενετικά προφίλ, τα πρότυπα ανάπτυξης, τη ζύμωση υδατανθράκων, την αντιδραστικότητα σε ειδικά αντισώματα LcS και την ικανότητα επαγωγής κυτοκίνης σε σχέση με τα δείγματα ελέγχου που φυλάσσονταν στο επίγειο εργαστήριο. Το LcS έχει αποδειχθεί ότι ενισχύει την έμφυτη ανοσία και εξισορροπεί την εντερική μικροχλωρίδα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την καταπολέμηση των προβλημάτων του ανοσοποιητικού που σχετίζονται με τις διαστημικές πτήσεις [6,44].

3.3. Διάρκεια ζωής και επιβίωση των εμπορικών προβιοτικών σε προσομοιωμένη γαστρεντερική οδό

Τρία εμπορικά προβιοτικά, συγκεκριμένα το στέλεχος Lactobacillus acidophilus DDS-1, το Bifidobacterium longum στέλεχος BB536 και τα σπόρια του στελέχους HU58 του Bacillus subtilis δοκιμάστηκαν για επιβίωση υπό συνθήκες που αναμένεται να συναντηθούν κατά τη διάρκεια ενός 3-ετούς ταξιδιού μετ' επιστροφής στον Άρη. Οι παράμετροι που δοκιμάστηκαν ήταν η επιβίωση: 1. Μακροχρόνια αποθήκευση σε συνθήκες περιβάλλοντος. 2. Προσομοιωμένη γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία και ακτινοβολία συμβάντων ηλιακών σωματιδίων. 3. Έκθεση σε προσομοιωμένο γαστρικό υγρό. 4. Έκθεση σε προσομοιωμένο εντερικό υγρό. Σύμφωνα με τη μελέτη, η έκθεση στην ακτινοβολία είχε μικρή επίδραση στα προβιοτικά στελέχη που εξετάστηκαν. Ωστόσο, η διάρκεια ζωής και τα ποσοστά επιβίωσης των τριών στελεχών διέφεραν σημαντικά κατά τις προσομοιώσεις της διέλευσής τους από την ανώτερη γαστρεντερική οδό. Σύμφωνα με τα ευρήματα, μόνο τα σπόρια του Bacillus subtilis μπορούσαν να επιβιώσουν σε όλες τις συνθήκες. Αυτό υποδηλώνει ότι τα προβιοτικά που αποτελούνται από βακτηριακά σπόρια μπορεί να είναι μια βιώσιμη επιλογή για μακροπρόθεσμα ανθρώπινα διαστημικά ταξίδια [106].

4. Συμπεράσματα

Για μακροπρόθεσμα διαστημικά ταξίδια, ένας κρίσιμος παράγοντας είναι η διατήρηση της υγείας του αστροναύτη. Έχουν παρατηρηθεί διάφορες φυσιολογικές αλλαγές στην υγεία του πληρώματος πτήσης, οι οποίες περιλαμβάνουν πράγματα όπως μια αλλαγή στο μικροβίωμα του εντέρου που οδηγεί σε μια αλλοιωμένη επίδραση του άξονα MGB στην ψυχική υγεία, λοιμώξεις του ουρογεννητικού συστήματος, επανενεργοποίηση του ιού, αντίσταση βακτηρίων και αλλαγές στη μολυσματικότητα, μείωση της ανοσίας και αλλαγές στην ανοσολογική απόκριση, καρδιαγγειακά προβλήματα και ανάπτυξη καρκίνου λόγω έκθεσης σε ακτινοβολία. Αυτή η ανασκόπηση επιχειρεί να κατανοήσει την πιθανή χρήση προβιοτικών, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντιμετώπιση αυτών των προβλημάτων υγείας που προκαλούνται από τις διαστημικές πτήσεις. Η διατήρηση του μικροβιώματος του εντέρου είναι σημαντική για μακροπρόθεσμα ταξίδια στο διάστημα και πολλές ασθένειες προκαλούνται από αλλαγές ή ανισορροπίες στο μικροβίωμα του εντέρου. Λόγω των γνωστών πλεονεκτημάτων των προβιοτικών για το μικροβίωμα του εντέρου και τη γενική υγεία, η χρήση τους ως συμπλήρωμα διατροφής ή ως προσθήκη τροφής κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης θα μπορούσε να είναι μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση για την εξουδετέρωση των δυσρυθμίσεων και των συνεπειών στην υγεία που αντιμετωπίζουν οι ταξιδιώτες στο διάστημα. Ωστόσο, τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν σε προβιοτικά σε συνθήκες προσομοίωσης μικροβαρύτητας δεν μιμούνται πλήρως τα μακροπρόθεσμα διαστημικά ταξίδια. Πρέπει να διεξαχθούν περισσότερες μελέτες για τα προβιοτικά για να επικυρωθεί η χρήση τους στο διάστημα, να ελεγχθεί η αποτελεσματικότητά τους ως αντίμετρα για τα προβλήματα υγείας που αναφέρονται παραπάνω και να αλλάξουν οι ιδιότητες των προβιοτικών που μπορεί να εμφανιστούν κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης.

βιβλιογραφικές αναφορές

1. Voorhies, AA; Mark Ott, C.; Mehta, S.; Pierson, DL; Crucian, BE; Feiveson, Α.; Oubre, CM; Torralba, Μ.; Moncera, Κ.; Zhang, Υ.; et al. Μελέτη της επίδρασης μακράς διάρκειας διαστημικών αποστολών στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό στο μικροβίωμα των αστροναυτών. Sci. Απ. 2019, 9, 9911. [CrossRef] [PubMed]

2. Yim, J.; Cho, SW; Kim, Β.; Park, S.; Han, YH; Seo, SW Μεταγραφικό προφίλ του προβιοτικού στελέχους Escherichia coli έκδοση 1917 υπό προσομοίωση μικροβαρύτητας. Int. J. ΜοΙ. Sci. 2020, 21, 2666. [CrossRef]

3. Urbaniak, C.; Reid, G. Η πιθανή επίδραση της μικροχλωρίδας και των προβιοτικών στις γυναίκες κατά τη διάρκεια μεγάλων διαστημικών πτήσεων. Womens Health 2016, 12, 193–198. [CrossRef]

4. Hill, C.; Guarner, F.; Reid, G.; Gibson, GR; Merenstein, DJ; Pot, Β.; Morelli, L.; Canani, RB; Flint, HJ; Salminen, S.; et al. Συναινετική δήλωση της Διεθνούς Επιστημονικής Ένωσης για Προβιοτικά και Πρεβιοτικά σχετικά με το εύρος και την κατάλληλη χρήση του όρου προβιοτικά. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2014, 11, 506–514. [CrossRef]

5. Matsumoto, Κ.; Takada, Τ.; Shimizu, Κ.; Kado, Υ.; Kawakami, Κ.; Makino, Ι.; Yamaoka, Υ.; Hirano, Κ.; Nishimura, Α.; Kajimoto, Ο.; et al. Οι επιδράσεις ενός προβιοτικού γαλακτοκομικού προϊόντος που περιέχει Lactobacillus casei στέλεχος Shirota στη συχνότητα της αφόδευσης και στην εντερική μικροχλωρίδα εθελοντών με μη βέλτιστη κατάσταση υγείας: Μια τυχαιοποιημένη διασταυρούμενη μελέτη ελεγχόμενη με εικονικό φάρμακο. Biosci. Microflora 2006, 25, 39–48. [CrossRef]

6. Sakai, Τ.; Moteki, Υ.; Takahashi, Τ.; Shida, Κ.; Kiwaki, Μ.; Shimakawa, Υ.; Matsui, Α.; Chonan, Ο.; Morikawa, Κ.; Ohta, Τ.; et al. Προβιοτικά στο διάστημα: Αξιολογήσεις σκοπιμότητας ενθυλακωμένων λυοφιλοποιημένων προβιοτικών κατά τη διάρκεια αποθήκευσης 1 μήνα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Sci. Rep. 2018, 8, 10687. [CrossRef] [PubMed]

7. Turroni, S.; Rampelli, S.; Biagi, Ε.; Consolandi, C.; Severgnini, Μ.; Peano, C.; Quercia, S.; Soverini, Μ.; Carbonero, FG; Bianconi, G.; et al. Χρονική δυναμική της μικροχλωρίδας του εντέρου σε άτομα που μοιράζονται ένα περιορισμένο περιβάλλον, μια 520-ημερήσια προσομοίωση διαστημικής βάσης, MARS500. Microbiome 2017, 5, 39. [CrossRef] [PubMed]

8. Zhang, Τ.; Li, Q.; Cheng, L.; Buch, Η.; Το Zhang, F. Akkermansia muciniphila είναι ένα πολλά υποσχόμενο προβιοτικό. Microb. Biotechnol. 2019, 12, 1109–1125. [CrossRef] [PubMed]

9. Sokol, Η.; Pigneur, Β.; Watterlot, L.; Lakhdari, Ο.; Bermúdez-Humarán, LG; Gratadoux, JJ; Blugeon, S.; Bridonneau, C.; Furet, JP; Corthier, G.; et al. Το Faecalibacterium prausnitzii είναι ένα αντιφλεγμονώδες συμπαθητικό βακτήριο που προσδιορίζεται με ανάλυση μικροβίων του εντέρου σε ασθενείς με νόσο του Crohn. Proc. Natl. Ακαδ. Sci. ΗΠΑ 2008, 105, 16731–16736. [CrossRef]

10. Gotova, I.; Dimitrov, Ζ.; Najdenski, H. Επιλεγμένα στελέχη Lactobacillus bulgaricus και Streptococcus thermophilus από βουλγαρικό γιαούρτι επιδεικνύουν σημαντική αντιφλεγμονώδη δυνατότητα. Acta Microbiol. Bulg 2017, 33, 137–142.

11. Day, RL; Harper, AJ; Woods, RM; Davies, OG; Heaney, LM Probiotics: Τρέχον τοπίο και μελλοντικοί ορίζοντες. Future Sci. OA 2019, 5, FSO391. [CrossRef] [PubMed]

12. Saraf, Κ.; Shashikanth, MC; Priy, Τ.; Σουλτάνα, Ν.; Chaitanya, NC Τα προβιοτικά έχουν ρόλο στην ιατρική και την οδοντιατρική. J. Αναπλ. Physicians India 2010, 58, 488–490.

13. Douglas, G.; Voorhies, A. Επιλογή προβιοτικών στελεχών βάσει τεκμηρίων για την προώθηση της υγείας των αστροναυτών ή την ανακούφιση των συμπτωμάτων ασθένειας σε αποστολές μακράς διάρκειας διαστημικών πτήσεων. Benef. Microbes 2017, 8, 727–737. [CrossRef] [PubMed]

14. Crucian, Β.; Stowe, RP; Mehta, S.; Quiriarte, Η.; Pierson, D.; Sams, C. Οι αλλαγές στην προσαρμοστική ανοσία επιμένουν κατά τη διάρκεια διαστημικών πτήσεων μεγάλης διάρκειας. npj Microgravity 2015, 1, 15013. [CrossRef] [PubMed]

15. Liu, Ζ.; Luo, G.; Du, R.; Sun, W.; Li, J.; Lan, Η.; Chen, Ρ.; Yuan, Χ.; Cao, D.; Li, Υ.; et al. Επιδράσεις της διαστημικής πτήσης στη σύνθεση και τη λειτουργία της μικροχλωρίδας του ανθρώπινου εντέρου. Gut Microbes 2020, 11, 807–819. [CrossRef]

16. O'Flaherty, S.; Klaenhammer, TR Ο ρόλος και οι δυνατότητες των προβιοτικών βακτηρίων στο έντερο και η επικοινωνία μεταξύ της μικροχλωρίδας του εντέρου και του εντέρου/ξενιστή. Int. Dairy J. 2010, 20, 262–268. [CrossRef]

17. Turroni, F.; Ventura, Μ.; Butto, LF; Duranti, S.; O'Toole, PW; Motherway, MO; Van Sinderen, D. Μοριακός διάλογος μεταξύ της ανθρώπινης μικροχλωρίδας του εντέρου και του ξενιστή: Μια προοπτική του Lactobacillus and Bifidobacterium. Κύτταρο. ΜοΙ. Life Sci. 2014, 71, 183–203. [CrossRef]

18. Wall, R.; Cryan, JF; Ross, RP; Fitzgerald, GF; Dinan, TG; Stanton, C. Βακτηριακές νευροδραστικές ενώσεις που παράγονται από ψυχοβιοτικά. Adv. Exp. Med. Biol. 2014, 817, 221–239.

19. Blaber, Ε.; Marçal, Η.; Burns, BP Bioastronautics: Η επίδραση της μικροβαρύτητας στην υγεία των αστροναυτών. Astrobiology 2010, 10, 463–473. [CrossRef]

20. Crucian, Β.; Babiak-Vazquez, Α.; Johnston, S.; Pierson, DL; Ott, CM; Sams, C. Επίπτωση κλινικών συμπτωμάτων κατά τη διάρκεια μακράς διάρκειας τροχιακής διαστημικής πτήσης. Int. J. Gen. Med. 2016, 2016, 383–391. [CrossRef]

21. Garrett-Bakelman, FE; Darshi, Μ.; Green, SJ; Gur, RC; Lin, L.; Macias, BR; McKenna, MJ; Meydan, C.; Mishra, Τ.; Nasrini, J.; et al. Οι δίδυμοι της NASA μελετούν μια πολυδιάστατη ανάλυση μιας ανθρώπινης διαστημικής πτήσης διάρκειας ενός έτους. Science 2019, 364, 6436. [CrossRef]

22. Siddiqui, R.; Qaisar, R.; Khan, NA; Alharbi, AM; Alfahemi, Η.; Elmoselhi, A. Επίδραση της μικροβαρύτητας στη βακτηριακή σύνθεση της μικροβιακής χλωρίδας του εντέρου σε ένα μοντέλο εκφόρτωσης οπίσθιου άκρου. Life 2022, 12, 1865. [CrossRef] [PubMed]

23. Jiang, Ρ.; Green, SJ; Chlipala, GE; Turek, FW; Vitaterna, MH Οι αναπαραγώγιμες αλλαγές στο μικροβίωμα του εντέρου υποδηλώνουν μια αλλαγή στο μεταβολισμό των μικροβίων και του ξενιστή κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης. Microbiome 2019, 7, 113. [CrossRef] [PubMed]

24. Carabotti, Μ.; Scirocco, Α.; Maselli, MA; Severi, C. Ο άξονας εντέρου-εγκεφάλου: Αλληλεπιδράσεις μεταξύ εντερικής μικροχλωρίδας, κεντρικού και εντερικού νευρικού συστήματος. Αννα. Γαστρεντερόλη. 2015, 28, 203–209. [PubMed]

25. Sajdel-Sulkowska, EM Disruption of the Microbiota-Gut-Brain (MGB) Axis and Mental Health of Astronauts κατά τη διάρκεια μακροπρόθεσμων διαστημικών ταξιδιών. In Handbook of the Cerebellum and Cerebellar Disorders; Manto, Μ., Gruol, D., Schmahmann, J., Koibuchi, Ν., Sillitoe, R., Eds.; Springer: Cham, Ελβετία, 2019. [CrossRef]

26. Palinkas, LA Ψυχοκοινωνικά ζητήματα στη μακροχρόνια διαστημική πτήση: Επισκόπηση. Gravit. Space Biol. Ταύρος. 2001, 14, 25–33.

27. Mallis, MM; DeRoshia, CW Κιρκάδιοι ρυθμοί, ύπνος και απόδοση στο διάστημα. Aviat. Διαστημικό Περιβάλλον. Med. 2005, 76, B94–B107. [PubMed]

28. Oluwafemi, FA; Abdelbaki, R.; Lai, JCY; Mora-Almanza, JG; Afolayan, EM Μια ανασκόπηση της ψυχικής υγείας αστροναυτών σε επανδρωμένες αποστολές: Πιθανές παρεμβάσεις για προκλήσεις γνωστικής και ψυχικής υγείας. Life Sci. Space Res. 2021, 28, 26–31. [CrossRef]

29. Arone, Α.; Ivaldi, Τ.; Loganovsky, Κ.; Palermo, S.; Parra, Ε.; Flamini, W.; Marazziti, D. Το βάρος της εξερεύνησης του διαστήματος στην ψυχική υγεία των αστροναυτών: Μια αφηγηματική ανασκόπηση. Clin. Neuropsychiatry 2021, 18, 237. [PubMed]

30. Zivi, Ρ.; De Gennaro, L.; Ferlazzo, F. Ύπνος σε απομονωμένο, περιορισμένο και ακραίο (ICE): Μια ανασκόπηση των διαφορετικών παραγόντων που επηρεάζουν τον ανθρώπινο ύπνο στο ICE. Εμπρός. Neurosci. 2020, 14, 851. [CrossRef]

31. Ma, Τ.; Jin, Η.; Kwok, LY; Sun, Ζ.; Liong, MT; Zhang, H. Η κατανάλωση προβιοτικών ανακούφισε από το στρες και τα συμπτώματα άγχους του ανθρώπου, πιθανώς μέσω της τροποποίησης του νευροδραστικού δυναμικού της μικροχλωρίδας του εντέρου. Neurobiol. Stress 2021, 14, 100294. [CrossRef]

32. Hao, Ζ.; Li, L.; Fu, Υ.; Liu, H. Η επιρροή της διατροφικής δομής και του τρόπου ζωής του αναγεννητικού συστήματος υποστήριξης της ζωής στη μικροχλωρίδα του εντέρου: Μια 105-ημερήσια προσομοίωση διαστήματος επίγειου χώρου στο Lunar Palace 1. Environ. Microbiol. 2018, 20, 3643–3656. [CrossRef] [PubMed]

33. Jones, JA; Jennings, R.; Pietryzk, R.; Ciftcioglu, Ν.; Stepaniak, P. Ουρογεννητικά ζητήματα κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης: Μια ανασκόπηση. Int. J. Impot. Res. 2005, 17 (Suppl. 1), S64–S67. [CrossRef] [PubMed]

34. Mishra, Β.; Luderer, U. Αναπαραγωγικοί κίνδυνοι του διαστημικού ταξιδιού σε γυναίκες και άνδρες. Nat Rev Endocrinol. 2019, 15, 713–730, Erratum στο Nat. Rev. Endocrinol. 2019, 15, 713–730. [CrossRef] [PubMed]

35. Sonnenfeld, G.; Shearer, WT Immune λειτουργία κατά τη διάρκεια της διαστημικής πτήσης. Nutrition 2002, 18, 899–903. [CrossRef] [PubMed]

36. Rooney, BV; Crucian, BE; Pierson, DL; Laudenslager, ML; Mehta, SK Επανενεργοποίηση του ιού του έρπητα σε αστροναύτες κατά τη διάρκεια διαστημικών πτήσεων και η εφαρμογή του στη γη. Εμπρός. Microbiol. 2019, 10, 16. [CrossRef]

37. Zhang, Β.; Bai, Ρ.; Zhao, Χ.; Yu, Υ.; Zhang, Χ.; Li, D.; Liu, C. Αυξημένος ρυθμός ανάπτυξης και αντοχή στην αμικασίνη της Salmonella enteritidis μετά από διαστημική πτήση διάρκειας ενός μήνα στο διαστημόπλοιο Shenzhou-11 της Κίνας. MicrobiologyOpen 2019, 8, e00833. [CrossRef]

38. Tirumalai, MR; Karouia, F.; Tran, Q.; Stepanov, VG; Bruce, RJ; Ott, CM; Pierson, DL; Fox, GE Αξιολόγηση της επίκτητης αντοχής στα αντιβιοτικά σε Escherichia coli που εκτίθεται σε μακροχρόνια μικροβαρύτητα μοντελοποιημένης χαμηλής διάτμησης και έκθεση σε αντιβιοτικά υποβάθρου. MBio 2019, 10, e02637-18. [CrossRef]

39. Morrison, MD; Thissen, JB; Karouia, F.; Mehta, S.; Urbaniak, C.; Venkateswaran, Κ.; Smith, DJ; Jain, C. Διερεύνηση αλλαγών που προκαλούνται από διαστημικές πτήσεις στα μικροβιώματα αστροναυτών. Εμπρός. Microbiol. 2021, 12, 659179. [CrossRef]

40. Turner, JR Λειτουργία του φραγμού του εντερικού βλεννογόνου στην υγεία και τις ασθένειες. Nat. Rev. Immunol. 2009, 9, 799–809. [CrossRef]

41. Zyrek, ΑΑ; Cichon, C.; Helms, S.; Enders, C.; Sonnenborn, U.; Schmidt, MA Οι μοριακοί μηχανισμοί που διέπουν τις προβιοτικές επιδράσεις του Escherichia coli Nissle 1917 περιλαμβάνουν ανακατανομή ZO-2 και PKCζ με αποτέλεσμα τη στενή διασταύρωση και την επισκευή του επιθηλιακού φραγμού. Κύτταρο. Microbiol. 2007, 9, 804–816. [CrossRef]

42. Johnson-Henry, KC; Donato, KA; Shen-Tu, G.; Gordanpour, Μ.; Το στέλεχος GG του Sherman, PM Lactobacillus rhamnosus αποτρέπει τις αλλαγές που προκαλούνται από την εντεροαιμορραγική Escherichia coli O157:H7- στη λειτουργία του επιθηλιακού φραγμού. Μολύνω. Immun. 2008, 76, 1340–1348. [CrossRef] [PubMed]

43. Alvarez, R.; Stork, CA; Sayoc-Becerra, Α.; Marchelletta, RR; Prisk, GK; McCole, DF Ένα περιβάλλον προσομοίωσης μικροβαρύτητας προκαλεί ένα παρατεταμένο ελάττωμα στη λειτουργία του επιθηλιακού φραγμού. Sci. Απ. 2019, 9, 17531. [CrossRef] [PubMed]

44. Arrieta, MC; Bistritz, L.; Meddings, JB Αλλαγές στην εντερική διαπερατότητα. Gut 2006, 55, 1512–1520. [CrossRef]

45. Lee, SH Intestinal Permeability Regulation by Tight Junction: Implication on Inflammatory Bowel Diseases. Ενδιαφέρον. Res. 2015, 13, 11. [CrossRef]

46. ​​Blair, SA; Kane, SV; Clayburgh, DR; Turner, JR Η έκφραση και η δραστηριότητα της κινάσης ελαφριάς αλυσίδας της μυοσίνης επιθηλίου ρυθμίζονται προς τα πάνω στη φλεγμονώδη νόσο του εντέρου. Εργαστήριο. Ερευνήστε. 2006, 86, 191–201. [CrossRef]

47. Yi, Η.; Wang, L.; Xiong, Υ.; Wang, Ζ.; Qiu, Υ.; Wen, Χ.; Jiang, Ζ.; Yang, Χ.; Ma, X. Lactobacillus reuteri LR1 Βελτιωμένη έκφραση γονιδίων πρωτεϊνών σφιχτής σύνδεσης μέσω της οδού MLCK σε κύτταρα IPEC-1 κατά τη διάρκεια μόλυνσης με εντεροτοξιγονική Escherichia coli K88. Διαμεσολαβητής. φλεγμονή. 2018, 2018, 6434910. [CrossRef] [PubMed]

48. Kaur, Ι.; Simons, ER; Castro, VA; Mark Ott, C.; Pierson, DL Αλλαγές στις λειτουργίες των ουδετερόφιλων στους αστροναύτες. Εγκεφαλική Συμπεριφορά. Immun. 2004, 18, 443-450. [CrossRef]

49. Stowe, RP; Sams, CF; Pierson, DL Effects of Mission Duration on Neuroimmune Responses σε αστροναύτες. Aviat. Διαστημικό Περιβάλλον. Med. 2003, 74, 1281–1284.

50. Μακεδόνας, Γ.; Mehta, S.; Choukèr, Α.; Simpson, RJ; Marshall, G.; Orange, JS; Aunon-Chancellor, S.; Smith, SM; Zwart, SR; Stowe, RP; et al. Ειδικό Πρωτόκολλο Ανοσολογικού Αντίμετρου για Αποστολές Εξερεύνησης Βαθύ Διαστήματος. Εμπρός. Immunol. 2019, 10, 2407. [CrossRef]

51. Buchheim, JI; Matzel, S.; Rykova, Μ.; Vassilieva, G.; Ponomarev, S.; Nichiporuk, Ι.; Hörl, Μ.; Moser, D.; Biere, Κ.; Feuerecker, Μ.; et al. Μετατόπιση που σχετίζεται με το άγχος προς τη φλεγμονή στους κοσμοναύτες μετά από μακράς διάρκειας διαστημική πτήση. Εμπρός. Physiol. 2019, 10, 85. [CrossRef]

52. Akiyama, Τ.; Horie, Κ.; Hinoi, Ε.; Hiraiwa, Μ.; Kato, Α.; Maekawa, Υ.; Takahashi, Α.; Furukawa, S. Πώς επηρεάζει η διαστημική πτήση το επίκτητο ανοσοποιητικό σύστημα; npj Microgravity 2020, 6, 14. [CrossRef]

53. Kaur, Ι.; Simons, ER; Castro, VA; Ott, CM; Pierson, DL Αλλαγές στις μονοκυτταρικές λειτουργίες των αστροναυτών. Εγκεφαλική Συμπεριφορά. Immun. 2005, 19, 547–554. [CrossRef] [PubMed]

54. Voss, EW Παρατεταμένη έλλειψη βαρύτητας και χυμική ανοσία. Science 1984, 225, 214–215. [CrossRef] [PubMed]

55. Mills, PJ; Meck, JV; Waters, WW; D'Aunno, D.; Ziegler, MG Περιφερικοί υποπληθυσμοί λευκοκυττάρων και επίπεδα κατεχολαμινών σε αστροναύτες ως συνάρτηση της διάρκειας της αποστολής. Psychosom. Med. 2001, 63, 886-890. [CrossRef] [PubMed]

56. Stowe, RP; Sams, CF; Mehta, SK; Kaur, Ι.; Jones, ML; Feeback, DL; Pierson, υποσύνολα λευκοκυττάρων DL και λειτουργία ουδετερόφιλων μετά από βραχυπρόθεσμη διαστημική πτήση. J. Leukoc. Biol. 1999, 65, 179-186. [CrossRef]

57. Guell, Α.; Braak, L. Σύνδρομο καρδιαγγειακής αποδόμησης κατά τη διάρκεια διαστημικών πτήσεων. Αννα. Cardiol. D'angéiol. Παρίσι 1989, 38, 499–502.

58. Tang, Η.; Rising, HH; Majji, Μ.; Brown, RD Long-Term Space Nutrition: A Scoping Review. Nutrients 2021, 14, 194. [CrossRef]

59. Caiani, EG; Martin-Yebra, Α.; Landreani, F.; Bolea, J.; Laguna, Ρ.; Vaïda, P. Weightness, and Cardiac Rhythm Disorders: Current Knowledge from Space Flight and Bed-Rest Studies. Εμπρός. Άστρον. Space Sci. 2016, 3, 27. [CrossRef]

60. Jian, Υ.; Zhang, D.; Liu, Μ.; Wang, Υ.; Xu, Ζ.-Χ. Η επίδραση της μικροχλωρίδας του εντέρου στην εντερίτιδα που προκαλείται από την ακτινοβολία. Εμπρός. Κύτταρο. Μολύνω. Microbiol. 2021, 11, 586392. [CrossRef]

61. Tesei, D.; Jewczynko, Α.; Lynch, Α.; Urbaniak, C. Κατανόηση της πολυπλοκότητας και των αλλαγών του μικροβιώματος των αστροναυτών για επιτυχημένες διαστημικές αποστολές μεγάλης διάρκειας. Life 2022, 12, 495. [CrossRef]

62. Durante, Μ.; Cucinotta, FA Καρκινογένεση βαρέων ιόντων και ανθρώπινη εξερεύνηση του διαστήματος. Nat. Rev. Cancer 2008, 8, 465-472. [CrossRef] [PubMed]

63. Stahn, AC; Werner, Α.; Opatz, Ο.; Maggioni, MA; Steinach, Μ.; von Ahlefeld, VW; Moore, Α.; Crucian, BE; Smith, SM; Zwart, SR; et al. Αυξημένη θερμοκρασία του πυρήνα του σώματος στους αστροναύτες κατά τη διάρκεια διαστημικών αποστολών μεγάλης διάρκειας. Sci. Rep. 2017, 7, 16180. [CrossRef] [PubMed]

64. Kligler, Β.; Cohrssen, Α. Προβιοτικά. 2008. Διαθέσιμο στο διαδίκτυο: www.aafp.org/afp (πρόσβαση στις 25 Ιανουαρίου 2022).

65. Cunningham, Μ.; Azcarate-Peril, MA; Barnard, Α.; Benoit, V.; Grimaldi, R.; Guyonnet, D.; Holscher, HD; Hunter, Κ.; Manurung, S.; Obis, D.; et al. Διαμορφώνοντας το μέλλον των προβιοτικών και των πρεβιοτικών. Trends Microbiol. 2021, 29, 667–685. [CrossRef]

66. Shi, LH; Balakrishnan, Κ.; Thiagarajah, Κ.; Mohd Ismail, NI; Γιν, OS Ευεργετικές ιδιότητες των προβιοτικών. Τροπ. Life Sci. Res. 2016, 27, 73–90. [CrossRef]

67. Ulluwishewa, D.; Anderson, RC; McNabb, WC; Moughan, PJ; Wells, JM; Roy, NC Ρύθμιση της διαπερατότητας σφιχτού συνδέσμου από εντερικά βακτήρια και διατροφικά συστατικά. J. Nutr. 2011, 141, 769–776. [CrossRef] [PubMed]

68. Mack, DR; Ahrne, S.; Hyde, L.; Wei, S.; Hollingsworth, MA Η εξωκυτταρική έκκριση βλεννίνης MUC3 ακολουθεί την προσκόλληση των στελεχών του Lactobacillus στα εντερικά επιθηλιακά κύτταρα in vitro. Gut 2003, 52, 827–833. [CrossRef]

69. Caballero-Franco, C.; Keller, Κ.; De Simone, C.; Chadee, Κ. Η προβιοτική φόρμουλα VSL#3 προκαλεί έκφραση και έκκριση γονιδίου βλεννίνης σε επιθηλιακά κύτταρα του παχέος εντέρου. Είμαι. J. Physiol.-Gastrointest. ήπατος Physiol. 2007, 292, G315–G322. [CrossRef]

70. Otte, JM; Podolsky, DK Λειτουργική διαμόρφωση εντεροκυττάρων από gram-θετικούς και gram-αρνητικούς μικροοργανισμούς. Είμαι. J. Physiol.-Gastrointest. ήπατος Physiol. 2004, 286, G613–G626. [CrossRef]

71. Kankainen, Μ.; Paulin, L.; Tynkkynen, S.; Von Ossowski, Ι.; Reunanen, J.; Partanen, Ρ.; Satokari, R.; Vesterlund, S.; Hendrickx, APA; Lebeer, S.; et al. Η συγκριτική γονιδιωματική ανάλυση του Lactobacillus rhamnosus GG αποκαλύπτει πίλα που περιέχουν μια πρωτεΐνη δέσμευσης ανθρώπου-βλέννας. Proc. Natl. Ακαδ. Sci. ΗΠΑ 2009, 106, 17193–17198. [CrossRef]

72. Mukai, Τ.; Kaneko, S.; Matsumoto, Μ.; Ohori, Η. Δέσμευση Bifidobacterium bifidum και Lactobacillus reuteri στα υδατανθρακικά τμήματα των εντερικών γλυκολιπιδίων που αναγνωρίζονται από την συγκολλητίνη φυστικιού. Int. J. Food Microbiol. 2004, 90, 357–362. [CrossRef]

73. Tallon, R.; Arias, S.; Bressollier, Ρ.; Urdaci, MC Η εξαρτώμενη από το στέλεχος και η μήτρα προσκόλληση του Lactobacillus plantarum προκαλείται από πρωτεϊνικές βακτηριακές ενώσεις. J. Appl. Microbiol. 2007, 102, 442–451. [CrossRef] [PubMed]

74. Wilson, KH; Perini, F. Ρόλος ανταγωνισμού για θρεπτικά συστατικά στην καταστολή του Clostridium difficile από τη μικροχλωρίδα του παχέος εντέρου. Μολύνω. Immun. 1988, 56, 2610–2614. [CrossRef] [PubMed]

75. Dai, C.; Zheng, CQ; Jiang, Μ.; Ma, XY; Jiang, LJ Προβιοτικά και σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου. World J. Gastroenterol. 2013, 19, 5973–5980. [CrossRef] [PubMed]

76. Toi, Μ.; Hirota, S.; Τομοτάκη, Α.; Κάθισα.; Hozumi, Υ.; Anan, Κ.; Nagashima, Τ.; Tokuda, Υ.; Masuda, Ν.; Ohsumi, S.; et al. Προβιοτικό ρόφημα με κατανάλωση ισοφλαβόνης σόγιας για την πρόληψη του καρκίνου του μαστού: Μελέτη περίπτωσης ελέγχου. Curr. Nutr. Food Sci. 2013, 9, 194–200. [CrossRef]

77. Buckley, ND; Σαμπάνια, CP; Masotti, AI; Wagar, LE; Tompkins, TA; Green-Johnson, JM Αξιοποίηση λειτουργικών στρατηγικών τροφίμων για τις προκλήσεις υγείας των διαστημικών ταξιδιών - Ζυμωμένη σόγια για τη διατροφή των αστροναυτών. Acta Astronaut. 2011, 68, 731-738. [CrossRef]

78. Rao, RK; Samak, G. Protection and Restitution of Gut Barrier by Probiotics: Nutrition and Clinical Implications. Curr. Nutr. Food Sci. 2013, 9, 99–107. [CrossRef] [PubMed]

79. Galdeano, CM; Perdigón, G. Ρόλος βιωσιμότητας προβιοτικών στελεχών στην εμμονή τους στο έντερο και στο βλεννογόνιο ανοσοποιητικόδιέγερση.J. Appl. Microbiol.2004, 97, 673–681. [CrossRef]