अंतरिक्ष उड़ान के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य को बनाए रखने के लिए प्रोबायोटिक्स का संभावित उपयोग

अमूर्त:अंतरिक्ष यात्रा के दौरान एक अंतरिक्ष यात्री के स्वास्थ्य को बनाए रखना महत्वपूर्ण है। कई अध्ययनों में आंत के माइक्रोबायोम और शारीरिक स्वास्थ्य में विभिन्न बदलाव देखे गए हैं। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) पर सवार अंतरिक्ष यात्रियों की आंत, नाक और त्वचा में सूक्ष्मजीव समुदायों में परिवर्तन हुए। इसके अतिरिक्त, अंतरिक्ष यात्रियों में न्यूट्रोफिल, मोनोसाइट्स और टी-कोशिकाओं में परिवर्तन के साथ प्रतिरक्षा प्रणाली कोशिका परिवर्तन देखा गया है। प्रोबायोटिक्स रोगज़नक़ के पालन को रोककर, पारगम्यता को कम करके उपकला बाधा कार्य को बढ़ाकर और एक सूजन-रोधी प्रभाव पैदा करके अंतरिक्ष उड़ान के दौरान होने वाली इन स्वास्थ्य समस्याओं से निपटने में मदद करते हैं। माइक्रोग्रैविटी के संपर्क में आने पर, प्रोबायोटिक्स ने कम विलंब चरण, तेज़ विकास, एसिड सहनशीलता में सुधार और पित्त प्रतिरोध का प्रदर्शन किया। फ्रीज-सूखे लैक्टोबैसिलस केसी स्ट्रेन शिरोटा कैप्सूल का एक महीने तक आईएसएस पर इसकी स्थिरता के लिए परीक्षण किया गया था और इसे जन्मजात प्रतिरक्षा को बढ़ाने और आंतों के माइक्रोबायोटा को संतुलित करने के लिए दिखाया गया है। बी. सबटिलिस के फ्रीज-सूखे बीजाणुओं का उपयोग दीर्घकालिक अंतरिक्ष उड़ान के लिए फायदेमंद साबित होता है क्योंकि यह अनुरूपित परिस्थितियों में वाणिज्यिक प्रोबायोटिक्स के लिए परीक्षण किए गए सभी पहलुओं के लिए योग्य है। ये परिणाम सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी और अंतरिक्ष उड़ान स्थितियों में प्रोबायोटिक्स के प्रभाव का और अध्ययन करने और आंत माइक्रोबायोम डिस्बिओसिस और अंतरिक्ष उड़ान के दौरान होने वाले मुद्दों के कारण होने वाले प्रभावों को दूर करने के लिए उन्हें लागू करने की आवश्यकता को प्रदर्शित करते हैं।

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कीवर्ड: अंतरिक्ष यात्री; अंतरिक्ष उड़ान; प्रोबायोटिक्स; माइक्रोबायोम; सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी (एसएमजी)

1 परिचय

हाल ही में मानव अंतरिक्ष अन्वेषण में वृद्धि हुई है क्योंकि विभिन्न अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष एजेंसियों द्वारा अधिक मिशनों की योजना बनाई गई है। नेशनल एरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन का "मानव अनुसंधान कार्यक्रम" वर्तमान में मंगल और चंद्रमा पर दीर्घकालिक मानव अंतरिक्ष उड़ान मिशन की योजना बना रहा है। विभिन्न अध्ययनों से संकेत मिलता है कि अंतरिक्ष यात्रियों को माइक्रोग्रैविटी और विकिरण जैसे कई तनावों के संपर्क में आने के कारण छोटी और लंबी अंतरिक्ष उड़ानों के दौरान अपने स्वास्थ्य को बनाए रखना मुश्किल होता है और कई स्वास्थ्य समस्याओं का सामना करना पड़ता है। इस प्रकार, अंतरिक्ष यात्रा से संबंधित मानव स्वास्थ्य जोखिमों को समझना आवश्यक है। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन (आईएसएस) पर 6-12 महीने बिताने वाले अंतरिक्ष यात्रियों ने आंत माइक्रोबायोटा और विभिन्न शारीरिक परिवर्तनों में परिवर्तन का अनुभव किया है। इन परिवर्तनों में जननांग पथ के संक्रमण, हृदय संबंधी समस्याएं, बैक्टीरिया के प्रतिरोध और विषाणु में परिवर्तन, प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में परिवर्तन और विकिरण के संपर्क के कारण कैंसर का विकास शामिल है [1,2]। अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य को सुरक्षित रखने के लिए आवश्यक सावधानी बरतना महत्वपूर्ण है क्योंकि अंतरिक्ष मिशन बहुत लंबे समय तक चलते हैं [3]। विश्व स्वास्थ्य संगठन ने प्रोबायोटिक्स को "जीवित सूक्ष्मजीवों के रूप में वर्णित किया है, जो पर्याप्त मात्रा में दिए जाने पर मेजबान को स्वास्थ्य लाभ प्रदान करते हैं" [4]। कुछ प्रोबायोटिक उपभेदों का सेवन प्रतिरक्षा प्रणाली और आंतों के वनस्पतियों को विनियमित करने के लिए दिखाया गया है, जिससे लैक्टोबैसिली और बिफीडोबैक्टीरिया जैसे अच्छे बैक्टीरिया में वृद्धि होती है और हानिकारक रोगाणुओं में कमी आती है। लैक्टोबैसिलस केसी स्ट्रेन शिरोटा (एलसीएस) जैसे प्रोबायोटिक्स जन्मजात प्रतिरक्षा में सुधार कर सकते हैं और मुख्य रूप से मोनोसाइट्स और मैक्रोफेज द्वारा इंटरल्यूकिन के उत्पादन को बढ़ाकर प्राकृतिक किलर सेल गतिविधि को बढ़ा सकते हैं। अंतर्ग्रहण पर एलसीएस, जीवित रूप में आंतों के माइक्रोबायोम तक पहुंचता है और आंतों के माइक्रोबायोम को बनाए रखता है [5,6]। प्रोबायोटिक्स को न्यूरोएक्टिव पदार्थ संश्लेषण और रिलीज को प्रभावित करते दिखाया गया है। लैक्टोबैसिलस एसिडोफिलस को कैनाबिनोइड रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने के लिए दिखाया गया है [7]। एक संभावित प्रोबायोटिक के रूप में जो गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल म्यूसिन का अच्छा उपयोग कर सकता है, अक्करमेंसिया म्यूसिनीफिला मेजबान चयापचय और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया से अटूट रूप से जुड़ा हुआ है। इसमें माइक्रोबायोटा से संबंधित बीमारियों जैसे कोलाइटिस, मेटाबोलिक सिंड्रोम, प्रतिरक्षा रोग और कैंसर [8] में चिकित्सीय लक्ष्य होने की क्षमता है। नतीजतन, एक अध्ययन से पता चलता है कि अक्करमेंसिया से प्राप्त अगली पीढ़ी के प्रोबायोटिक्स पुरानी सूजन से जुड़ी बीमारियों के खतरे को कम कर सकते हैं [7]। हाल ही में पाया गया है कि प्रमुख आंत सूक्ष्म जीव फ़ेकैलिबैक्टेरियम प्रौसनिट्ज़ी का मौखिक प्रशासन आंतों की बीमारी में सुधार करने के लिए बृहदान्त्र में आईएल -10 (एक साइटोकिन) और ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर (टीएनएफ) के उत्पादन को बढ़ाकर सूजन-रोधी गुण दिखाता है। [9] ]. एक अन्य अध्ययन में बल्गेरियाई घर के बने दही से पृथक लैक्टोबैसिलस बुल्गारिकस और स्ट्रेप्टोकोकस थर्मोफिलस उपभेदों की सूजन-रोधी क्षमता को भी दिखाया गया है। लैक्टोबैसिलस, बिफीडोबैक्टीरियम और स्ट्रेप्टोकोकस प्रोबायोटिक उपभेदों का उपयोग मुख्य रूप से मौखिक संक्रमण को रोकने या इलाज करने के लिए किया जाता है [10]। कुछ आंत माइक्रोबायोटा पोषण संबंधी कार्यक्षमता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं और विटामिन की उपलब्धता और शॉर्ट-चेन फैटी एसिड उत्पादन में योगदान करते हैं। आंत के सूक्ष्मजीव विटामिन बी 12, विटामिन के, पाइरिडोक्सिन, फोलेट, बायोटिन, निकोटिनिक एसिड और थायमिन का उत्पादन कर सकते हैं [11]। मुख गुहा में प्लाक या दंत बायोफिल्म खराब मौखिक स्वास्थ्य का कारण बनते हैं; हालाँकि, लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया (एलएबी) उस बायोफिल्म/प्लाक के साथ संपर्क करते हैं और रोगाणुरोधी गतिविधि के माध्यम से, प्रेरक एजेंटों को नष्ट कर देते हैं [12]। लंबी अवधि की अंतरिक्ष उड़ान के दौरान, कुशल स्वास्थ्य प्रबंधन की विश्वसनीयता आवश्यक है। शोध के अनुसार, अंतरिक्ष उड़ान मानव शरीर विज्ञान में परिवर्तन का कारण बनती है [13]। ये परिवर्तन विभिन्न प्रकृति के हो सकते हैं: गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल संकट, जिल्द की सूजन और श्वसन संक्रमण सहित शारीरिक; इम्यूनोलॉजिकल [14] और माइक्रोबायोम [15]। पृथ्वी पर किए गए अध्ययनों से पता चला है कि प्रोबायोटिक्स अंतरिक्ष उड़ान के दौरान आने वाली स्वास्थ्य समस्याओं के सुधार में फायदेमंद है। वे रोगजनकों के साथ प्रतिस्पर्धा करके, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल मुद्दों को कम करके, आंतों के उपकला कोशिकाओं में तंग जंक्शनों को मजबूत करके, आवश्यक मेटाबोलाइट्स का उत्पादन करते हैं, और शारीरिक और प्रतिरक्षा परिवर्तनों को बढ़ावा देने के लिए मेजबान कोशिकाओं के साथ बातचीत करके सहायता करते हैं [16-18]। यह समीक्षा विभिन्न अंतरिक्ष उड़ान समस्याओं पर केंद्रित है जिनका सामना अंतरिक्ष यात्री करते हैं और कैसे प्रोबायोटिक्स का सेवन इन समस्याओं को कम करने में मदद कर सकता है, जो अंतरिक्ष यात्रियों को अंतरिक्ष उड़ान कठिनाइयों पर काबू पाने में सहायता कर सकता है।

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2. अंतरिक्ष उड़ान के दौरान स्वास्थ्य संबंधी समस्याएं

अंतरिक्ष एक कठोर वातावरण है, और बस्तियों और अंतरग्रहीय यात्राओं के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों के अस्तित्व को सुनिश्चित करने के लिए भौतिक विज्ञान, बिजली उत्पादन, रोबोटिक्स और चिकित्सा आवश्यकताओं में प्रगति आवश्यक है। बायोएस्ट्रोनॉटिक्स के उभरते क्षेत्र का लक्ष्य उन कुछ चिकित्सीय मुद्दों का समाधान करना है जिनका सामना अंतरिक्ष यात्रियों को अंतरिक्ष में रहने के दौरान करना पड़ता है। अंतरिक्ष में प्रतिकूल वातावरण के कारण, अंतरिक्ष यात्रियों को लंबी और छोटी अवधि की अंतरिक्ष उड़ान के दौरान कई स्वास्थ्य जोखिमों का सामना करना पड़ता है [19,20]। अंतरिक्ष उड़ान के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा सामना की जाने वाली स्वास्थ्य समस्याओं का एक आरेखीय प्रतिनिधित्व (चित्र 1) में दिखाया गया है।

चित्र 1. अंतरिक्ष उड़ान के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा सामना की जाने वाली स्वास्थ्य समस्याओं का आरेखीय प्रतिनिधित्व। छवि BioRender.com का उपयोग करके बनाई गई थी।

2.1. माइक्रोबायोम में परिवर्तन

जोशुआ लेडरबर्ग ने 2001 में "मानव माइक्रोबायोम" शब्द की शुरुआत की। उन्होंने इसे "सहभोजी, सहजीवी और रोगजनक सूक्ष्मजीवों का प्राकृतिक नेटवर्क बताया जो वास्तव में हमारे शरीर के स्थान को साझा करते हैं।" मानव माइक्रोबायोम में विभिन्न लाभकारी सहजीवन, मुख्य रूप से बैक्टीरिया होते हैं, जो सक्रिय रूप से स्वास्थ्य को बढ़ावा देते हैं। माइक्रोबायोटा में बदलाव के साथ, रोगजनकों में वृद्धि होमियोस्टैसिस को प्रभावित कर सकती है और विभिन्न बीमारियों का कारण बन सकती है। लंबे और अल्पकालिक दोनों अंतरिक्ष अभियानों में, अंतरिक्ष यात्रियों की आंत, नाक और मौखिक जीवाणु प्रोफाइल में परिवर्तन देखा गया है। ये प्रगति लैक्टोबैसिलस और बिफीडोबैक्टीरियम जेनेरा से लाभकारी रोगाणुओं की समग्र संपत्ति में कमी और अवसरवादी सूक्ष्मजीवों में विस्तार से संबंधित हैं, उदाहरण के लिए, एस्चेरिचिया कोली, क्लॉस्ट्रिडियम एसपी, स्टैफिलोकोकस ऑरियस, फ्यूसोबैक्टीरियम न्यूक्लियेटम, और स्यूडोमोनस एरुगिनोसा [3]। आईएसएस पर एक साल बिताने वाले नौ अंतरिक्ष यात्रियों के माइक्रोबायोटा की जांच से अंतरिक्ष मिशनों के दौरान गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल (जीआई) पथ, नाक, जीभ और त्वचा की माइक्रोबियल आबादी में बदलाव का सबूत मिलता है। अध्ययन में माइक्रोबियल नमूनों से एकत्र किए गए डीएनए को माइक्रोबियल संरचना निर्धारित करने के लिए 16S rRNA जीन अनुक्रमण के अधीन किया गया था। इस अध्ययन ने पैरासुटेरेला एसपी में अंतरिक्ष-संबंधी वृद्धि को अलग किया। संख्या। यह स्पष्ट रूप से सूजन आंत्र रोग वाले लोगों में पुरानी आंतों की परेशानी से जुड़ा हुआ है। अध्ययन में सूजन-रोधी गुणों वाले तीन जीवाणु जेनेरा की आबादी में अंतरिक्ष-संबंधी कमी भी पाई गई: आंतों का फ्यूसिकेनिबैक्टर, स्यूडोब्यूटीविब्रियो और अक्करमेन्सिया। नाक के माइक्रोबायोटा में कम उड़ान परिवर्तन का सामना करना पड़ा [1,6]।

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लियू एट अल द्वारा अध्ययन। [15] मानव आंत माइक्रोबायोम पर अल्पकालिक अंतरिक्ष उड़ान मिशन के प्रभाव को दिखाने वाला पहला था। अध्ययन से पता चला कि अंतरिक्ष उड़ान के बाद लैक्टोबैसिलस और बिफीडोबैक्टीरियम में कमी के साथ बैक्टेरॉइड्स की प्रचुरता बढ़ गई। बैक्टेरॉइड्स मानव आंत में आहार फाइबर को कुशलतापूर्वक नष्ट कर देते हैं और आवश्यक फेनोलिक एसिड और प्रोपियोनेट उत्पादक होते हैं। बैक्टेरॉइड्स जीनस में कई रोगजनक बैक्टीरिया प्रजातियां हैं जो तनावपूर्ण परिस्थितियों में तेजी से प्रजनन करती हैं। अंतरिक्ष वातावरण मानव प्रतिरक्षा प्रणाली को कमजोर करता है, और बैक्टेरॉइड्स की संख्या बढ़ सकती है। मानव आंत में, लैक्टोबैसिली बड़ी मात्रा में लैक्टिक एसिड उत्पादन के लिए जिम्मेदार होते हैं। इसके अतिरिक्त, अध्ययनों से पता चलता है कि बिफीडोबैक्टीरियम शर्करा से लैक्टिक और एसिटिक एसिड उत्पन्न करता है। लैक्टोबैसिलस और बिफीडोबैक्टीरियम प्रजातियों की आबादी में गिरावट आंत में मेजबान प्रतिरक्षा प्रणाली के कामकाज और आंत माइक्रोबायोटा के कामकाज में हस्तक्षेप कर सकती है, और अंतरिक्ष उड़ान से प्रभावित प्रतिरक्षा प्रणाली अव्यक्त वायरस के पुनर्सक्रियन और अवसरवादी रोगजनकों की संख्या में वृद्धि का कारण बन सकती है। पेट। दोहरे अध्ययन से यह भी पता चला कि मेटाबोलाइट्स, जैसे कि इंडोल प्रोपियोनिक एसिड, जिसमें सूजन-रोधी प्रभाव होते हैं, पूरे अध्ययन के दौरान उड़ान में निम्न स्तर पर देखे गए। निम्नलिखित अध्ययन में माइक्रोबियल समुदायों से संबंधित जमीनी विषय की तुलना में उड़ान विषय में माइक्रोबायोम कार्यप्रणाली में बदलाव भी बताया गया है [21]। सिद्दीकी एट अल द्वारा एक अध्ययन। [22] आंत माइक्रोबायोटा जीवाणु संरचना में परिवर्तनों की जांच करने के लिए माइक्रोग्रैविटी स्थितियों का अनुकरण करने के लिए जमीन पर एक हिंडलिंब अनलोडिंग (एचयू) माउस मॉडल का उपयोग किया गया। उन्होंने पाया कि हिंडलिम्ब अनलोडिंग से आंत माइक्रोबायोटा में परिवर्तन होता है, जिसमें उपयोगी आंत माइक्रोबायोटा की विविधता में कमी भी शामिल है, जिससे पारगम्यता और आंत में सूजन बढ़ सकती है। अध्ययन में सामान्य चूहों की तुलना में सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी के संपर्क में आने वाले चूहों में अक्करमेंसिया म्यूसिनीफिला, यूबैक्टीरियम कोप्रोस्टानॉलिजिंस और बर्कहोल्डरियल्स में कमी देखी गई। ये जीवाणु जनन सूजन-रोधी गुणों, आंत होमियोस्टैसिस और गुर्दे की पथरी की रोकथाम जैसे स्वास्थ्य लाभों से जुड़े हैं। अध्ययन में समग्र स्वास्थ्य को बनाए रखने में फर्मिक्यूट्स और बैक्टेरोइडेट्स के संतुलित अनुपात के महत्व पर भी प्रकाश डाला गया, उनके अनुपात में संशोधन से डिस्बिओसिस और संबंधित स्वास्थ्य समस्याएं पैदा होती हैं। फर्मिक्यूट्स मेजबान चयापचय और पोषण में भूमिका निभाते हैं, जबकि बैक्टेरोइडेट्स इम्युनोमोड्यूलेशन से जुड़े होते हैं। इन परिणामों से पता चलता है कि आंत माइक्रोबायोटा में परिवर्तन अंतरिक्ष उड़ान में अनुभव किए गए नकारात्मक स्वास्थ्य प्रभावों में योगदान कर सकते हैं [22]। विश्लेषणात्मक उपकरण "अनुरूप और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य माइक्रोबायोम प्रचुरता पैटर्न के लिए समानता परीक्षण" या STARMAPs माइक्रोबायोटा विविधताएं खोजने के लिए दो-अंतरिक्ष अनुसंधान डेटासेट में समानता का परीक्षण करता है। अध्ययन से यह भी पता चला कि आरआर -1 (कृंतक अनुसंधान 1) और एसटीएस -135 (मानव मिशन) मिशन के दौरान अंतरिक्ष उड़ान से संबंधित माइक्रोबायोटा परिवर्तन समान थे, जिसका अर्थ है कि अंतरिक्ष उड़ान के कारण स्तनधारी आंत माइक्रोबायोटा में एक जोरदार बदलाव हुआ। 23]. अंतरिक्ष उड़ान के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों के आंत माइक्रोबायोटा पर माइक्रोग्रैविटी के प्रभाव को भी तालिका 1 में संक्षेपित किया गया है।

2.1.1. माइक्रोबायोटा-आंत-मस्तिष्क अक्ष और अंतरिक्ष यात्रियों के मानसिक स्वास्थ्य से इसका संबंध

आंत माइक्रोबायोटा 106 वायरल, बैक्टीरियल और प्रोटोजोआ कोशिकाओं से बना होता है, जो इसे मानव माइक्रोबायोटा का सबसे बड़ा समुदाय बनाता है। मस्तिष्क आंतों की पारगम्यता में परिवर्तन करके माइक्रोबायोटा के कार्य और संरचना को प्रभावित करता है। मस्तिष्क, स्वायत्त तंत्रिका तंत्र (एएनएस) के माध्यम से, प्रतिरक्षा समारोह को भी प्रभावित कर सकता है। गट-ब्रेन एक्सिस (जीबीए) केंद्रीय और एंटरिक तंत्रिका तंत्र के बीच एक द्विदिश संचार मार्ग है। यह मस्तिष्क के भावनात्मक और संज्ञानात्मक केंद्रों को परिधीय आंतों के कार्यों से जोड़ता है। हाल के अनुसंधान प्रगति ने इन अंतःक्रियाओं को प्रभावित करने में आंत माइक्रोबायोटा के महत्व पर प्रकाश डाला है [24]। जीवन काल के दौरान आंत माइक्रोबायोटा की संरचना में कई बदलाव होते हैं जो मस्तिष्क के विकास, उम्र बढ़ने और परिपक्वता की गतिशील अवधि के समानांतर होते हैं। डिस्बिओसिस पर्यावरणीय कारकों जैसे आहार, गुरुत्वाकर्षण, तनाव और विकिरण के परिणामस्वरूप हो सकता है। इसके अतिरिक्त, आंत माइक्रोबायोटा अनुकूली और जन्मजात प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं दोनों के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल सूक्ष्मजीव मस्तिष्क के विशिष्ट क्षेत्रों, विशेष रूप से सेरिबैलम, में सूचना एकत्रीकरण और संचरण के रिले स्टेशन के रूप में कार्य करते हैं, जो मानसिक स्वास्थ्य को प्रभावित करते हैं। अंतरिक्ष यात्रा से संबंधित पर्यावरणीय कारकों का प्रभाव इन सूक्ष्मजीवों पर पड़ता है [25]।

2.1.2. अंतरिक्ष उड़ान के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा सामना की जाने वाली मानसिक स्वास्थ्य चुनौतियाँ

अंतरिक्ष उड़ान एक अनोखा और कठिन वातावरण है जो अंतरिक्ष यात्रियों के मानसिक स्वास्थ्य पर काफी प्रभाव डाल सकता है [26]। अलगाव, कारावास, माइक्रोग्रैविटी, सर्कैडियन लय में व्यवधान और संचार में देरी सभी मनोवैज्ञानिक तनाव, चिंता, अवसाद और अन्य मानसिक स्वास्थ्य मुद्दों में योगदान कर सकते हैं [27,28]। शोध से पता चलता है कि जब अंतरिक्ष यात्री अंतरिक्ष में होते हैं तो उनके भावुक होने और मानसिक विकार होने की संभावना अधिक होती है [29]। अंतरिक्ष उड़ान के दौरान होने वाली सामाजिक समर्थन की कमी और अलगाव अंतरिक्ष यात्रियों के लिए मानसिक स्वास्थ्य कठिनाइयों का एक प्रमुख कारण है। अंतरिक्ष यात्री लंबे समय तक अपने परिवारों और दोस्तों से अलग-थलग रहते हैं, जिससे उनके लिए नियमित सामाजिक गतिविधियों में शामिल होना मुश्किल हो जाता है। इसके परिणामस्वरूप अलगाव, ऊब और मनोवैज्ञानिक पीड़ा की भावनाएँ उत्पन्न हो सकती हैं [28]। एक और बड़ी चुनौती लगातार कृत्रिम प्रकाश के संपर्क और अंतरिक्ष में प्राकृतिक दिन-रात चक्र की अनुपस्थिति के कारण होने वाली नींद-जागने के चक्र में गड़बड़ी है [30]। मा एट अल द्वारा एक हालिया अध्ययन। [31] प्रोबायोटिक-प्रेरित आंत माइक्रोबायोम और वयस्कों में कम तनाव के स्तर के बीच संबंध भी दिखाया गया है, इस प्रकार तनाव के प्रभाव को कम करने में आंत-मस्तिष्क अक्ष की भूमिका साबित होती है।

तालिका 1. अंतरिक्ष उड़ान के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों के आंत माइक्रोबायोटा पर माइक्रोग्रैविटी का प्रभाव।

मानसिक स्वास्थ्य अंतरिक्ष उड़ान का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, और अंतरिक्ष यात्रियों को मनोवैज्ञानिक तनाव, चिंता और अन्य मानसिक स्वास्थ्य समस्याओं का अनुभव होने की अधिक संभावना है। अंतरिक्ष में रहने के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों के मानसिक स्वास्थ्य को बेहतर बनाने के लिए तकनीकों की खोज जारी रखना और अपनाना महत्वपूर्ण है।

2.2. जेनिटोरिनरी ट्रैक्ट संक्रमण

लंबी अवधि के अंतरिक्ष अभियानों पर, अंतरिक्ष यात्रियों को कई शारीरिक चुनौतियों का सामना करना पड़ता है जो उनके जननांग स्वास्थ्य को प्रभावित कर सकती हैं। अंतरिक्ष उड़ान के दौरान, माइक्रोग्रैविटी वातावरण के कारण प्लाज्मा की मात्रा में कमी आती है और निचले छोरों से शरीर के ऊपरी हिस्से की ओर तरल पदार्थ के स्थानांतरण के कारण मूत्र उत्पादन में वृद्धि होती है, जिससे मूत्र प्रवाह में कमी और मूत्र ठहराव के कारण मूत्र पथ संक्रमण (यूटीआई) का खतरा होता है। . इसके अतिरिक्त, अंतरिक्ष उड़ान के दौरान तनाव और बदले हुए नींद-जागने के चक्र नॉक्टुरिया की बढ़ती घटनाओं में योगदान कर सकते हैं [33]। अंतरिक्ष उड़ान के दौरान विकिरण के संपर्क में आने के कारण पुरुष अंतरिक्ष यात्रियों को टेस्टोस्टेरोन के स्तर में कमी का सामना करना पड़ सकता है, जिससे कामेच्छा में कमी और स्तंभन दोष हो सकता है। दूसरी ओर, महिला अंतरिक्ष यात्रियों को मासिक धर्म की अनियमितता और पेल्विक कंजेशन सिंड्रोम का अनुभव हो सकता है, जिससे पेल्विक क्षेत्र में दर्द, दबाव और असुविधा हो सकती है [33,34]। यूटीआई अंतरिक्ष में आम समस्या है, महिला अंतरिक्ष यात्रियों को पुरुष अंतरिक्ष यात्रियों की तुलना में अधिक बार इसका अनुभव होता है। स्टैफिलोकोकस सैप्रोफाइटिकस और एस्चेरिचिया कोली जैसे यूरोपैथोजेन सभी मूत्र पथ के संक्रमणों के महत्वपूर्ण कारण हैं क्योंकि उनकी आसंजन अणुओं के माध्यम से यूरोपिथेलियल कोशिकाओं से जुड़ने की क्षमता होती है। इन विट्रो जांच से पता चला है कि रोगजनक और गैर-रोगजनक दोनों ई. कोली उपभेद माइक्रोग्रैविटी के तहत बेहतर आसंजन और आक्रमण प्रदर्शित करते हैं। यह उच्च आसंजन, अंतरिक्ष में ई. कोली की त्वरित वृद्धि गतिकी के साथ, रोग की प्रगति के लिए जिम्मेदार हो सकता है [3]।

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2.3. अंतरिक्ष उड़ान में वायरस पुनः सक्रियण

सोननफेल्ड और शियरर [35] के एक अध्ययन में अंतरिक्ष उड़ान के दौरान मनुष्यों में प्रतिरक्षा प्रणाली के समझौता, घातक स्थिति के संभावित विकास और गुप्त वायरस पुनर्सक्रियन संक्रमण को स्पष्ट किया गया। अंतरिक्ष उड़ान के दौरान, इन लक्षणों की एक महत्वपूर्ण संख्या दो वायरस के पुनर्सक्रियन के कारण प्रतिरक्षा प्रणाली के कमजोर होने से संबंधित है: एपस्टीन-बार वायरस और वैरिसेला-ज़ोस्टर वायरस [1]। अव्यक्त वायरस पुनर्सक्रियन अंतरिक्ष यात्रियों की प्रतिरक्षा प्रणाली की स्थिति के लिए एक बायोमार्कर है, और इसमें योगदान देने वाले कारक ग्लूकोकॉर्टीकॉइड स्राव में वृद्धि, साइटोकिन उत्पादन में बदलाव और वायरस को खत्म करने के लिए लक्षित प्रतिरक्षा कोशिकाओं के कार्य में कमी हैं। शारीरिक तरल पदार्थों में वायरल डीएनए की उपस्थिति वायरल पुनर्सक्रियन का संकेत देती है [36]।

2.4. बैक्टीरिया का प्रतिरोध और बैक्टीरिया के विषाणु में परिवर्तन

झांग एट अल. [37] एस एंटरिटिडिस स्ट्रेन के रोगाणुरोधी प्रतिरोध में परिवर्तनों का अध्ययन किया गया, जिसे शेनझोउ -11 अंतरिक्ष यान द्वारा अंतरिक्ष में ले जाया गया था। जमीनी तनाव की तुलना में, उड़ान तनाव में एमिकासिन प्रतिरोध में वृद्धि, वृद्धि दर में वृद्धि और कुछ चयापचय परिवर्तन दिखाई दिए। एस्चेरिचिया कोली एमजी1655 ने लंबे समय तक लो-शियर मॉडल्ड माइक्रोग्रैविटी (एलएसएमएमजी) और क्लोरैम्फेनिकॉल, सेफलोटिन, टेट्रासाइक्लिन, सेफॉक्सिटिन, सेफुरोक्सिम और सेफॉक्सिटिन जैसे पृष्ठभूमि एंटीबायोटिक दवाओं के संपर्क में आने पर एंटीबायोटिक प्रतिरोध का खुलासा किया। एलएसएमएमजी पर्यावरण के उन्मूलन और एंटीबायोटिक जोखिम का पता लगाने के बाद भी, इस स्ट्रेन ने 110 से अधिक पीढ़ियों तक क्लोरैम्फेनिकॉल और सेफलोटिन के प्रति प्रतिरोध दिखाया। एस्चेरिचिया कोली के जीनोम अनुक्रम के अनुकूलित स्ट्रेन में लगभग 25 परिवर्तन दिखे। ये जीनोमिक परिवर्तन एंटीबायोटिक प्रतिरोध से जुड़े थे, चार एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीनों में परिवर्तन के साथ: ompF, acrB, mdfA, और Marr [38]। लियू एट अल के एक अध्ययन के अनुसार। [15] अंतरिक्ष उड़ान बैक्टीरिया की विषाणुता को बदल देती है। विषाणु जीन की जांच करते समय, उन्होंने पाया कि आंत माइक्रोबायोम का कुछ विषाणु कारकों (वीएफ) पर प्रभाव पड़ता है। इस तरह के बदलाव का एक उदाहरण लिपोपॉलीसेकेराइड विकास से जुड़े कारक VF0367 में वृद्धि थी, जो ब्रुसेला में एक सुरक्षात्मक परत बनाता है [15]। एक हालिया अध्ययन से पता चला है कि अंतरिक्ष यात्री की यात्रा के बाद स्ट्रेप्टोमाइसेस ईएफ-टू उत्परिवर्तन मार्कर के लिए रीडिंग की संख्या में काफी वृद्धि हुई है। यह मार्कर स्ट्रेप्टोमाइसेस सिनेमोनियस एलॉन्गेशन फैक्टर टीयू के रिफामाइसिन प्रतिरोध-उत्प्रेरण अनुक्रम विविधताओं की पहचान करता है। अंतरिक्ष उड़ान के बाद ईएफ-टू उत्परिवर्तन में वृद्धि से पता चलता है कि अंतरिक्ष उड़ान परिस्थितियों के कारण रिफामाइसिन प्रतिरोध में वृद्धि हो सकती है [39]। ये अध्ययन अंतरिक्ष उड़ान के संपर्क में आने के बाद कुछ रोगाणुओं की रोगजनन क्षमता में वृद्धि का सुझाव देते हैं।

2.5. उपकला बाधा व्यवधान और सूजन आंत्र रोग (आईबीडी)

सूजन आंत्र रोग (आईबीडी) जठरांत्र संबंधी मार्ग की एक पुरानी, ​​आवर्ती सूजन की स्थिति है जो उपकला बाधा व्यवधान और प्रतिरक्षाविज्ञानी विकृति द्वारा चिह्नित है। हाल के शोध में पाया गया है कि जब अंतरिक्ष यात्री अंतरिक्ष में होते हैं, तो उन्हें गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल असुविधा का सामना करना पड़ता है, जिसमें आईबीडी जैसे लक्षण भी शामिल हैं, जो संभवतः आंतों के उपकला पर माइक्रोग्रैविटी के प्रभाव के परिणामस्वरूप होता है। टाइट जंक्शन (टीजे) प्रोटीन में परिवर्तन से उपकला अवरोध व्यवधान उत्पन्न होता है, जिससे आंतों की पारगम्यता में वृद्धि होती है और बाद में उपकला में ल्यूमिनल एंटीजन का स्थानांतरण होता है [40,41]। टीजे की अभिव्यक्ति या स्थानीयकरण में परिवर्तन से लुमेन से लैमिना प्रोप्रिया तक फैलने वाले अणुओं की पारगम्यता में वृद्धि के कारण लीकी आंत की स्थिति हो सकती है [42]। अपने अध्ययन में, अल्वारेज़ एट अल। [43] सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी स्थितियों के तहत टीजे प्रोटीन-ऑक्लूडिन और जेडओ-1 के स्थानीयकरण में देरी पाई गई। निष्कर्षों से पता चलता है कि सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी ने उपकला अवरोध को क्षतिग्रस्त कर दिया और माइक्रोग्रैविटी स्थिति हटा दिए जाने के बाद भी बाधा के प्रति अंतर्निहित संवेदनशीलता बनी रही। यह अंतर्निहित बाधा व्यवधान अंतरिक्ष यात्रियों को विभिन्न आंतों के उपकला कोशिका बाधा दोष रोगों जैसे क्रोहन रोग, अल्सरेटिव कोलाइटिस, सीलिएक रोग और टाइप I मधुमेह [44] से ग्रस्त कर देता है। अंतरिक्ष उड़ान के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों में टीजे प्रोटीन व्यवधान [1,45] के परिणामस्वरूप बढ़ी हुई आंतों की पैरासेल्यूलर पारगम्यता के साथ आईबीडी की सूचना मिली है। एक अध्ययन में टीजे प्रोटीन जैसे ऑक्लूडिन, क्लॉडिन -1, क्लॉडिन 04, और जेएएम-ए की अभिव्यक्ति और वितरण में कमी और क्लॉडिन -2 [46] की अभिव्यक्ति में वृद्धि की सूचना दी गई। यी एट अल द्वारा एक और अध्ययन। [47] सुझाव दिया गया कि लैक्टोबैसिलस रेयूटेरी एलआर1 उपकला बाधा के बिगड़ा कार्य से जुड़े आंतों के विकारों का इलाज कर सकता है। एंटरोटॉक्सिजेनिक ई. कोली K88 के संक्रमण ने IPEC-1 सेल मोनोलेयर्स की पारगम्यता में वृद्धि को प्रेरित किया। प्रोबायोटिक LR1 ने उपकला अवरोध कार्य में उल्लेखनीय रूप से सुधार किया और कोलीफॉर्म द्वारा आसंजन और उपनिवेशण को कम किया।

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

2.6. अंतरिक्ष उड़ान के दौरान प्रतिरक्षाविज्ञानी परिवर्तन

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 दिन) अंतरिक्ष उड़ान ने प्रतिरक्षा सक्रियण के साथ मिलकर एंडोकैनाबिनोइड्स की बढ़ी हुई रिहाई देखी है, जो मनुष्यों में सूजन-संबंधी विकारों के जोखिम की नकल करती है। बढ़ी हुई सूजन उड़ान के बाद 30 दिनों तक बनी रही [51]। अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा अनुभव किए गए गुरुत्वाकर्षण में परिवर्तन दो महत्वपूर्ण प्राथमिक लिम्फोइड अंगों, थाइमस और अस्थि मज्जा के सूक्ष्म वातावरण को भी प्रभावित कर सकते हैं। ये अंग लिम्फोसाइट्स या श्वेत रक्त कोशिकाओं को उत्पन्न करने के लिए जिम्मेदार हैं। लिम्फोसाइट उत्पादन में परिवर्तन अधिग्रहित प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं पर अप्रत्यक्ष प्रभाव डाल सकता है, जिससे प्रतिरक्षा प्रणाली आमतौर पर सूजन, संक्रमण और ट्यूमर पर प्रतिक्रिया करती है [52]।

तालिका 2. अंतरिक्ष उड़ान के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों में देखे गए प्रतिरक्षाविज्ञानी परिवर्तन।

2.7. हृदय संबंधी कार्यों में परिवर्तन

अंतरिक्ष यात्रियों को अंतरिक्ष में भारहीनता का सामना करना पड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप शरीर के निचले आधे हिस्से से वक्ष-मस्तिष्क क्षेत्रों में शारीरिक तरल पदार्थ का पुनर्वितरण होता है। यह द्रव स्थानांतरण हाइपोटेंशन, प्रीसिंकोप या सिंकोप की संभावना और कम तनाव क्षमता वाले कार्डियोवैस्कुलर डीकॉन्डिशनिंग सिंड्रोम के लिए जिम्मेदार है [57]। अंतरिक्ष यात्रियों को अंतरिक्ष में रहने के दौरान चयापचय संबंधी तनाव का अनुभव होता है। मेटाबॉलिक तनाव हृदय रोग और टाइप 2 मधुमेह दोनों का एक मजबूत भविष्यवक्ता है [58]। अंतरिक्ष उड़ान में घातक अतालता के विकास का खतरा भी होता है, क्योंकि अंतरिक्ष उड़ान के दौरान होने वाले परिवर्तन एक संवर्धित पुनर्ध्रुवीकरण विविधता को रेखांकित करते हैं। शरीर में होने वाले शारीरिक परिवर्तनों को समझने के लिए आगे के अध्ययन की आवश्यकता है, जो अंतरिक्ष उड़ान के व्यावसायीकरण पर मानव स्वास्थ्य में होने वाले परिवर्तनों के बारे में गहरी जानकारी प्रदान करने में भी मदद करेगा [59]।

2.8. अंतरिक्ष यात्रियों पर ब्रह्मांडीय विकिरण का प्रभाव

अंतरिक्ष में रहते हुए मनुष्य अंतरिक्ष विकिरण के संपर्क में आते हैं। ये हमारे सौर मंडल के बाहर उत्पन्न होने वाली गांगेय ब्रह्मांडीय किरणें, सूर्य से निकलने वाले सौर कण और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के कारण सीमित विकिरण हैं। ये अंतरिक्ष विकिरण अंतरिक्ष यात्रियों को खतरे में डालते हैं क्योंकि ये कई प्रकार के कैंसर का कारण बनते हैं। पुरुष अंतरिक्ष यात्रियों की तुलना में महिला अंतरिक्ष यात्रियों को कैंसर होने की संभावना 20% अधिक होती है। इसका मुख्य कारण यह है कि स्तन और डिम्बग्रंथि कैंसर महिलाओं में अधिक आम हैं। यात्रा के दौरान, लोगों को रक्त में परिवर्तन, दस्त, मतली और उल्टी जैसे अल्पकालिक प्रभाव का अनुभव हो सकता है [3]। विकिरण आंतों के वनस्पतियों की विविधता को कम कर देता है और आंत माइक्रोबायोटा की संरचना को बदल देता है [60]। पिछली अपोलो, स्काईलैब और रूसी मॉड्यूलर अंतरिक्ष स्टेशन (एमआईआर) उड़ानों की रिपोर्ट से पता चलता है कि अंतरिक्ष यात्रियों ने अपने दृश्य क्षेत्र में प्रकाश की चमक देखी, संभवतः आयनीकृत विकिरण द्वारा उत्पन्न धारणा में बदलाव के कारण, यह दर्शाता है कि दृश्य गड़बड़ी भी जुड़ी हुई प्रतीत होती है विकिरण जोखिम के साथ [61]। आईएसएस, चंद्रमा और उससे आगे के लिए एक 6- महीने के मिशन के दौरान, एक अंतरिक्ष यात्री लगभग 50-2000 मिलीसीवर्ट (mSv) के विकिरण के संपर्क में आता है। 100 एमएसवी से ऊपर की विकिरण खुराक को कैंसर का कारण माना जाता है [62]। STARMAPs सांख्यिकीय विश्लेषण अध्ययन से पता चला है कि जमीन पर अंतरिक्ष-जैसे विकिरण-प्रेरित परिवर्तनों की तुलना में अंतरिक्ष उड़ान-संबंधित माइक्रोबायोटा परिवर्तन भिन्न थे। उन्होंने सुझाव दिया कि अंतर इसलिए हो सकता है क्योंकि आईएसएस वैन एलन बेल्ट के अंदर निचली कक्षा में है। इसलिए, अध्ययन में शोध विषय ब्रह्मांडीय विकिरण के संपर्क में नहीं थे। अध्ययन साबित करता है कि वैन एलन बेल्ट से दूर अंतरिक्ष विकिरण को समझना निकट भविष्य में महत्वपूर्ण है [23]। अंतरिक्ष उड़ान के दौरान भारहीनता, विकिरण, तनाव-प्रेरित हाइपरथर्मिया, या इन कारकों के संयोजन के लिए प्रो-भड़काऊ प्रतिक्रियाएं "अंतरिक्ष बुखार" का कारण बन सकती हैं, जो लंबे समय के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य और ऊर्जा, पोषक तत्व और तरल आवश्यकताओं और शारीरिक और संज्ञानात्मक प्रदर्शन को प्रभावित कर सकती हैं। -अंतरिक्ष उड़ान की अवधि [63]।

3. प्रोबायोटिक्स और अंतरिक्ष जीव विज्ञान में उनकी भूमिका

अंतरिक्ष अन्वेषण ने वैज्ञानिकों से चंद्रमा और मंगल ग्रह पर मानव-चालक दल मिशन विकसित करने और योजना बनाने का आग्रह किया है। ऐसे लंबी अवधि के मिशनों के लिए व्यापक ज्ञान की आवश्यकता होती है कि अंतरिक्ष यात्रा अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य को कैसे प्रभावित करती है। अपोलो 11 के आगमन और पृथ्वी तथा आईएसएस पर विभिन्न सिमुलेशन प्रयोगों ने हमें यह समझने की अनुमति दी है कि अंतरिक्ष सूक्ष्म जीवों और मनुष्यों को कैसे प्रभावित करता है। जैसा कि धारा 2.1 में बताया गया है, मानव आंत माइक्रोबायोम का रखरखाव लंबी अवधि की अंतरिक्ष यात्रा का एक अनिवार्य पहलू है। आंत माइक्रोबायोम में असंतुलन के कारण कई बीमारियाँ होती हैं, और अंतरिक्ष यात्रा से आंत माइक्रोबायोम में परिवर्तन होते देखा गया है। प्रोबायोटिक्स तीव्र संक्रामक दस्त, हेलिकोबैक्टर पाइलोरी संक्रमण, एंटीबायोटिक से जुड़े दस्त, चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम, अल्सरेटिव कोलाइटिस और कब्ज जैसे जीआई मुद्दों में मदद कर सकते हैं, साथ ही आंत अवरोध कार्यों में सुधार कर सकते हैं [64,65]। प्रोबायोटिक्स प्रतिरक्षा प्रणाली को बनाए रखने, कैंसर को रोकने और मनोवैज्ञानिक मुद्दों में मदद करने में भी मदद करते हैं [66]। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रोबायोटिक्स में लैक्टोबैसिलस, बिफीडोबैक्टीरियम, या सैक्रोमाइसेस प्रजाति के सदस्य शामिल हैं [67]। हम आगे देखते हैं कि कैसे प्रोबायोटिक्स एक लाभकारी पूरक हो सकता है (तालिका 3)।

3.1. प्रोबायोटिक्स की क्रिया का सामान्य तंत्र

3.1.1. रोगज़नक़ बंधन का निषेध

प्रोबायोटिक उपभेद बलगम स्राव के स्तर में परिवर्तन करके रोगज़नक़ को उपकला परत से बांधने से रोकते हैं। प्रोबायोटिक्स बलगम परत का समर्थन करने वाली गॉब्लेट कोशिकाओं (स्रावित म्यूसिन) की संख्या में वृद्धि करके आंतों की बाधा की ताकत में सुधार कर सकते हैं। म्यूकोसल उपकला कोशिकाओं में रोगजनक बैक्टीरिया के बंधन को कम करने में बलगम की परत की भूमिका होती है, और प्रोबायोटिक्स बलगम स्राव को प्रेरित करके काम करते हैं [68,69]। ओट्टे और पोडॉल्स्की [70] ने पाया कि लैक्टोबैसिलस उपभेदों ने HT29 कोशिकाओं में MUC2, MUC3 और MUC5AC को व्यक्त करने के तरीके को बदल दिया। प्रोबायोटिक उपभेद आसंजन स्थल के लिए प्रतिस्पर्धा करके उपकला परत से रोगजनक बंधन को भी रोक सकते हैं। मानव बलगम-बाध्यकारी पिली कुछ प्रोबायोटिक्स के लिए शरीर को बेहतर ढंग से उपनिवेशित करना संभव बनाती है [71]। प्रोबायोटिक्स उपकला कोशिकाओं की माइक्रोविली सतहों पर मौजूद ग्लाइकोकोन्जुगेट रिसेप्टर्स पर लेक्टिन-बाध्यकारी साइटों के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं [72,73]। एल. प्लांटारम और लैक्टोबैसिलस रेमनोसस स्ट्रेन जीजी को उपकला में रोगजनक ई. कोलाई के जुड़ाव को रोकने के लिए दिखाया गया है [74]।

3.1.2. आंत्र विकारों के लिए प्रोबायोटिक्स का उपयोग

चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम (IBS) के रोगजनन में परिवर्तित आंत प्रतिरक्षा सक्रियण, आंत माइक्रोबायोम डिस्बिओसिस, परिवर्तित मस्तिष्क-आंत अक्ष और बढ़ी हुई आंत उपकला कोशिका पारगम्यता शामिल हो सकती है [75]। प्रोबायोटिक्स आईबीएस में शामिल लक्षणों को प्रभावित करते हैं, जैसे सूजन, पेट फूलना, परिवर्तित मल त्याग, आंत माइक्रोबायोटा डिस्बिओसिस और पेट दर्द [76]। प्रोबायोटिक्स रोगज़नक़ के पालन को रोककर, इसकी पारगम्यता को कम करके उपकला बाधा कार्य को बढ़ाकर और एक विरोधी भड़काऊ प्रभाव पैदा करके कार्य करते हैं [77]। जीआईटी की अखंडता को उपकला कोशिकाओं द्वारा बनाए रखा जाता है, जो मेजबान प्रतिरक्षा प्रणाली और बाहरी वातावरण के बीच एक बाधा के रूप में काम करती हैं। प्रोबायोटिक एस्चेरिचिया कोली स्ट्रेन निस्ले 1917 (ईसीएन) में, एक ओवरराइडिंग सिग्नलिंग प्रभाव से बाधित उपकला कोशिकाओं की बहाली होती है। यह प्रोबायोटिक ईसीएन को सूजन आंत्र रोग के इलाज में अधिक प्रभावी बनाता है [41]। प्रोबायोटिक लैक्टोबैसिलस प्लांटारम MB452 टाइट जंक्शन प्रोटीन-सिंगुलिन और ऑक्लूडिन की अभिव्यक्ति को बढ़ाकर आंतों की बाधा की अखंडता में भी सुधार करता है। ये प्रोटीन उपकला कोशिकाओं की मरम्मत को बनाए रखने में मदद करते हैं [67]। बिफीडोबैक्टीरियम एसपी. प्रोबायोटिक्स का एक और समूह है जो जीआई म्यूकोसा में तंग जंक्शनों की अखंडता को संरक्षित करने में मदद करता है। वे ऑक्लूडिन और टीजे प्रोटीन के पुनर्वितरण को रोककर तीव्र बृहदांत्रशोथ से उपकला बाधा की रक्षा करते हैं [78]।

3.1.3. प्रतिरक्षा प्रणाली का रखरखाव

प्रोबायोटिक्स मुख्य रूप से (1) इम्युनोग्लोबुलिन/साइटोकिन स्राव को बदलकर, (2) उपकला आंत अवरोध को मजबूत करके, (3) मैक्रोफेज या प्राकृतिक हत्यारा कोशिकाओं की गतिविधि को बढ़ाकर, (4) प्रतिस्पर्धात्मक रूप से उपकला परत से जुड़कर रोगजनक रोगाणुओं को रोककर प्रतिरक्षा प्रणाली को व्यवस्थित कर सकते हैं। बंधन, और (5) बलगम के स्राव को नियंत्रित करना। प्रोबायोटिक्स द्वारा उत्पादित एंटीजेनिक कण, संपूर्ण बैक्टीरिया नहीं, उपकला कोशिकाओं में प्रवेश कर सकते हैं और प्रतिरक्षा कोशिकाओं से संपर्क कर सकते हैं [79]। कुछ प्रोबायोटिक उपभेद, जैसे लैक्टोबैसिलस रमनोसस जीजी और बिफीडोबैक्टीरिया, विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं से साइटोकिन उत्पादन को नियंत्रित करते हैं, म्यूकोसल और प्रणालीगत जन्मजात और अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को बदलते हैं [80]। प्रोबायोटिक्स उपकला कोशिकाओं के साथ बातचीत करते हैं और सेलुलर सिग्नल ट्रांसडक्शन पथों को बदलकर साइटोकिन रिलीज को नियंत्रित करते हैं [81]। विभिन्न प्रोबायोटिक उपभेद विभिन्न प्रतिरक्षा प्रणाली घटकों के उत्पादन को उत्तेजित करके कार्य करते हैं। इनमें लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया [82] में मोनोन्यूक्लियर कोशिकाओं द्वारा आईएल -10 और आईएल -20 उत्पादन की उत्तेजना, लैक्टोबैसिलस रमनोसस जीजी [80] में आईएल -6 उत्पादन को शामिल करना, और रोकथाम शामिल है। लैक्टोबैसिलस रमनोसस जीजी [83] में साइटोकिन-प्रेरित एपोप्टोसिस और टीएनएफ, आईएल -1ए, या गामा इंटरफेरॉन द्वारा प्रो-एपोप्टोटिक पी38 माइटोजेन-सक्रिय प्रोटीन किनेज का निष्क्रिय सक्रियण, आंतों की कोशिकाओं के बढ़ते अस्तित्व का सुझाव देता है [79]। प्रतिरक्षा पर प्रभाव को देखते हुए, एससीएफए गठन को बढ़ावा देने के लिए प्रोबायोटिक्स का उपयोग पोषण और चयापचय संसाधनों के साथ-साथ वायरस उन्मूलन के लिए लिम्फोसाइटों की क्षमता को बढ़ावा देगा, संभावित रूप से अव्यक्त वायरस के पुन: उत्सर्जन को कम करेगा [84]।

3.1.4. प्रोबायोटिक्स की रोगाणुरोधी गतिविधि

अन्य तंत्र जिनके द्वारा प्रोबायोटिक्स माइक्रोबियल विकास को रोकते हैं उनमें कार्बनिक अम्ल, विषाक्त पदार्थ और बैक्टीरियोसिन का संश्लेषण शामिल है [85]। लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया (एलएबी), प्रोपियोनिक एसिड बैक्टीरिया और बिफीडोबैक्टीरिया का उपयोग सदियों से संरक्षण और किण्वन उद्योगों में किया जाता रहा है। संरक्षण में उपयोग के लिए उन्हें कुशल बनाने वाले कारकों को कम पीएच, कार्बोहाइड्रेट की कम मात्रा और रोगाणुरोधी यौगिकों के उत्पादन के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। ये बैक्टीरिया रोगाणुरोधी पदार्थों का उत्पादन कर सकते हैं, जिससे वे प्रोबायोटिक के रूप में चयन के लिए सही उम्मीदवार बन जाते हैं [86]। एलएबी ग्लूकोज के किण्वन के माध्यम से एसिटिक एसिड, लैक्टिक एसिड और प्रोपियोनिक एसिड जैसे कार्बनिक एसिड का उत्पादन करता है। लैक्टिक एसिड और एसिटिक एसिड का यीस्ट, फफूंद और बैक्टीरिया पर निरोधात्मक प्रभाव पड़ता है [87]। बढ़े हुए पीएच के अलावा, असंबद्ध एसिड कोशिका झिल्ली पर फैल जाता है। यह अलग हो जाता है, साइटोप्लाज्म में H+ आयन छोड़ता है, जिससे इलेक्ट्रोकेमिकल ग्रेडिएंट में गिरावट आती है और बाद में बैक्टीरियोस्टैसिस या बैक्टीरिया की मृत्यु हो जाती है [88]। एलएबी द्वारा उत्पादित बैक्टीरियोसिन राइबोसोम द्वारा संश्लेषित रोगाणुरोधी पेप्टाइड हैं [89]। बैक्टीरियोसिन मुख्य रूप से कोशिका झिल्ली को लक्षित करते हैं, बीजाणु के अंकुरण को रोकते हैं, आयनिक वाहकों को निष्क्रिय करते हैं, और कोशिका की संवेदनशीलता के आधार पर बैक्टीरियोस्टेटिक या जीवाणुनाशक प्रभाव के साथ एंजाइमेटिक गतिविधि को बदलते हैं। ये पेप्टाइड्स आमतौर पर निकट संबंधी जीवाणु प्रजातियों और ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया पर प्रभावी होते हैं [90]।

3.1.5. एंटीबायोटिक से जुड़े दस्त के लिए प्रोबायोटिक्स का उपयोग किया जाता है

अंतरिक्ष उड़ान के दौरान आंत माइक्रोबायोटा में परिवर्तन होता है, और उपचार के लिए एंटीबायोटिक दवाओं का उपयोग किया जाता है [1]। यद्यपि एंटीबायोटिक्स जीवाणु संक्रमण को खत्म करने के लिए महत्वपूर्ण हैं, लेकिन वे आंत माइक्रोबायोटा में सूक्ष्मजीवों को काफी नुकसान पहुंचाते हैं [91]। एंटीबायोटिक का उपयोग विभिन्न समस्याओं का कारण बन सकता है, जैसे रोगजनक क्लॉस्ट्रिडियम डिफिसाइल द्वारा उपनिवेशण, जो पुरानी गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट समस्याओं और अत्यधिक दस्त का कारण बनता है। सामान्य परिस्थितियों में, सी. डिफिसाइल को जीआई पथ में कमेंसल बैक्टीरिया द्वारा प्रतिस्पर्धा का सामना करना पड़ता है, लेकिन जब आंत माइक्रोबायोटा से समझौता किया जाता है (जैसा कि अंतरिक्ष यात्रा के दौरान देखा गया है), सी. डिफिसाइल पथ को उपनिवेशित कर सकता है [92]। प्रोबायोटिक्स का उपयोग जीआई माइक्रोबायोटा को फिर से भरने के लिए किया जा सकता है, और उनका उपयोग सी. डिफिसाइल संक्रमण के इलाज के लिए भी किया जा सकता है [93]। प्रोबायोटिक्स का उपयोग एंटीबायोटिक से संबंधित दस्त के इलाज के लिए किया जा सकता है।

3.1.6. कैंसर के लिए प्रोफिलैक्सिस के रूप में प्रोबायोटिक्सr

विकिरण के संपर्क में आने से अंतरिक्ष यात्रियों को कैंसर होने की संभावना अधिक होती है। प्रोबायोटिक्स के साथ किण्वित सोया दूध का सेवन आइसोफ्लेवोन्स के एंटी-एस्ट्रोजेनिक प्रभाव के माध्यम से स्तन कैंसर के खिलाफ रोगनिरोधी उपाय के रूप में कार्य करता है [94]। कोलन कैंसर का विकास कई कारकों पर निर्भर करता है। साक्ष्य ने आंत माइक्रोबायोम की संरचना में परिवर्तन और कोलोरेक्टल कैंसर के विकास के बीच संबंध दिखाया है। प्रोबायोटिक्स प्रतिरक्षा प्रणाली और आंत माइक्रोबायोटा के संचार को प्रभावित कर सकते हैं और कोलोरेक्टल कैंसर को रोकने में मदद कर सकते हैं [95]। केफिर (प्रोबायोटिक्स के साथ किण्वित दूध) में पॉलीसेकेराइड और पेप्टाइड्स जैसे बायोएक्टिव यौगिक होते हैं, जो ट्यूमर कोशिकाओं में प्रसार और एपोप्टोसिस प्रेरण को रोक सकते हैं। अध्ययनों से पता चला है कि केफिर कोलोरेक्टल और स्तन कैंसर पर काम कर सकता है [96]।

सिस्टैंच पौधा-बढ़ाने वाली प्रतिरक्षा प्रणाली

3.1.7. तनाव/चिंता के लिए प्रोबायोटिक्स

भविष्य में लंबी अवधि के अंतरिक्ष अभियानों के लिए अंतरिक्ष यात्रियों की भावनात्मक और शारीरिक स्थिति को बनाए रखना एक महत्वपूर्ण कारक है। तनाव निस्संदेह सबसे चिंताजनक कारकों में से एक है जो मानव स्वास्थ्य और प्रदर्शन पर इसके प्रभाव के कारण चालक दल के समग्र कल्याण को प्रभावित कर सकता है [97]। चिंता और तनाव को आंत डिस्बिओसिस से जोड़ा गया है। मा एट अल द्वारा अध्ययन। [31] बताया गया है कि लैक्टोबैसिलस प्लांटारम पी-8 के सेवन से मनुष्यों में चिंता/तनाव के लक्षणों में सुधार हुआ है। यह भी पता चला कि प्रोबायोटिक के सेवन ने आंत-व्युत्पन्न मेटाबोलाइट गामा-एमिनोब्यूट्रिक एसिड (जीएबीए) संश्लेषण मार्ग को बिफीडोबैक्टीरियम एडोनेलिस द्वारा समृद्ध किया, जीएबीए और हिस्टामाइन महत्वपूर्ण न्यूरोट्रांसमीटर हैं जो वेगस तंत्रिका के माध्यम से आंत-मस्तिष्क अक्ष तक यात्रा करते हैं।

3.1.8. मूत्र पथ के संक्रमण के लिए प्रोबायोटिक्स

प्रोबायोटिक्स जैसे लैक्टोबैसिलस रमनोसस जीआर-1 और लैक्टोबैसिलस रेयूटेरी आरसी-14 में संक्रमण-रोधी गुण होते हैं, जिनका महिलाओं पर परीक्षण किया गया है और ऐसा प्रतीत होता है कि ये यूटीआई को लंबी अवधि, कम अवधि की तुलना में काफी हद तक रोकते हैं। प्रतिक्रियाओं के बिना रोगाणुरोधी [3]।

तालिका 3. प्रोबायोटिक्स: क्रिया का तंत्र और उनके स्वास्थ्य लाभ।

3.1.9. शॉर्ट-चेन फैटी एसिड और आंत माइक्रोबायोटा रखरखाव में उनकी भूमिका

प्रोबायोटिक्स शॉर्ट-चेन फैटी एसिड (एससीएफए) का उत्पादन कर सकते हैं [98]। एससीएफए किण्वन के जैविक उप-उत्पाद हैं। ये आंत के लुमेन में तब उत्पन्न होते हैं जब पेट के माइक्रोबायोटा द्वारा गैर-पाचन योग्य कार्बोहाइड्रेट अवायवीय वातावरण में अपूर्ण रूप से टूट जाते हैं। एससीएफए मुख्य रूप से एसीटेट, ब्यूटायरेट और प्रोपियोनेट [99,100] से बने होते हैं। प्रतिरक्षा प्रणाली के नियमन में एससीएफए की महत्वपूर्ण भूमिका होती है। आंतों के बलगम का रखरखाव, संरचना और उत्पादन आंत माइक्रोबायोटा और आहार पर निर्भर है। फाइबर युक्त आहार से आंत माइक्रोबायोटा द्वारा एससीएफए का उत्पादन होता है, जो बलगम और रोगाणुरोधी पेप्टाइड उत्पादन में सुधार करता है और टीजे प्रोटीन की उच्च अभिव्यक्ति में सुधार करता है। फाइबर की कमी वाले आहार के परिणामस्वरूप आंत के माइक्रोबायोटा में परिवर्तन होता है, जिससे बलगम की परत में गिरावट आती है और संक्रमण और पुरानी सूजन संबंधी बीमारियों की संभावना बढ़ जाती है [100]। एससीएफए भी सिग्नलिंग अणु हैं जो आंत उपकला कोशिकाओं और प्रतिरक्षा कोशिकाओं [101] के जीपीआर41 और जीपीआर43 रिसेप्टर्स से जुड़कर इंटरल्यूकिन के गठन को नियंत्रित करते हैं। सिल्वा एट अल द्वारा एक अध्ययन। [102] ने बताया है कि एससीएफए रक्त-मस्तिष्क बाधा (बीबीबी) अखंडता का समर्थन करके, न्यूरोट्रांसमिशन को संशोधित करके, न्यूरोट्रॉफिक कारक स्तरों को प्रभावित करके और स्मृति समेकन को बढ़ावा देकर मस्तिष्क पर सीधा प्रभाव डाल सकता है। एक अध्ययन में बताया गया है कि एससीएफए ब्यूटायरेट आंतों के अवरोधक कार्य को बढ़ाता है। सक्रियण पर एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट-सक्रिय प्रोटीन काइनेज (एएमपीके) टाइट जंक्शन असेंबली की सुविधा देता है और फैटी एसिड चयापचय और प्रोटीन संश्लेषण में चयापचय मार्गों को नियंत्रित करता है [103]। MARS 500 छह महीने का ज़मीनी प्रयोग था जिसमें चालक दल के छह सदस्यों की मल संबंधी जांच शामिल थी। परिणामों ने चालक दल के सभी सदस्यों के आंत माइक्रोबायोटा में ब्यूटायरेट-उत्पादक फ़ेकैलिबैक्टेरियम प्रौसनिट्ज़ी और रोज़बुरिया फ़ेसिस की सापेक्ष प्रचुरता में निरंतर भिन्नता दिखाई। यह एससीएफए उत्पादन में बदलाव और माइक्रोबायोटा-मेजबान पारस्परिक संबंध का समर्थन करने के संभावित प्रभावों को इंगित करता है [7]। लूनर पैलेस 1 एक और प्रयोग है जो ज़मीन पर किया गया था। बायोरिजेनरेटिव लाइफ सपोर्ट सिस्टम (बीएलएसएस) कितनी अच्छी तरह काम करता है, इसका परीक्षण करने के लिए चालक दल के तीन सदस्यों का उपयोग किया गया। उन्होंने उच्च फाइबर आहार का सेवन किया और एक निश्चित समय सारिणी का पालन किया जिसमें प्लांट केबिन में पर्याप्त शारीरिक काम शामिल था। परिणामों में लैचनोस्पिरा, फ़ेकैलिबैक्टेरियम और ब्लौटिया सूक्ष्मजीवों की उच्च विविधता और संख्या के साथ चालक दल के सदस्यों में आंत माइक्रोबायोटा संरचना में समान परिवर्तन दिखाई दिए। इसमें यह भी कहा गया है कि उच्च फाइबर आहार और जीवनशैली स्वस्थ आंत माइक्रोबायोटा के समर्थन के लिए फायदेमंद हो सकती है [32]।

3.2. प्रोबायोटिक्स पर माइक्रोग्रैविटी/सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी अध्ययन

प्रोबायोटिक के प्रभावी होने के लिए इसमें कुछ विशिष्ट विशेषताएं होनी चाहिए। इनमें से कुछ हैं एसिड और पित्त के खिलाफ स्थिरता, मानव आंतों की कोशिकाओं का पालन, आंत्र रोगजनकों के खिलाफ विरोध और रोगाणुरोधी पदार्थों का उत्पादन। हालाँकि, ये विशेषताएँ पर्यावरणीय कारकों और सूक्ष्मगुरुत्वाकर्षण के आधार पर बदल सकती हैं। अंतरिक्ष उड़ान के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों के स्वास्थ्य के लिए उनके संभावित स्वास्थ्य लाभों और सुरक्षा को समझने के लिए इन विट्रो और विवो स्थितियों में प्रोबायोटिक्स का परीक्षण करने के लिए कई अध्ययन किए गए हैं। हम निम्नलिखित पैराग्राफों में इनमें से कुछ अध्ययनों का सारांश प्रस्तुत करते हैं। शाओ एट अल द्वारा आयोजित एक अध्ययन। [104] लैक्टोबैसिलस एसिडोफिलस पर सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी स्थितियों के प्रभाव की जांच करने पर कुछ जैविक गतिविधियों और विशेषताओं पर काफी प्रभाव का पता चला। मुख्य निष्कर्ष थे (1) एल एसिडोफिलस आकृति विज्ञान में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं, (2) छोटा अंतराल चरण, (3) वृद्धि दर में वृद्धि, (4) पित्त के प्रतिरोध के साथ एसिड (पीएच 2.5) के प्रति सहनशीलता में वृद्धि, (5) में कमी सोडियम पेनिसिलिन, सेफैलेक्सिन और सल्फर जेंटामाइसिन के प्रति संवेदनशीलता, (6) एल. एसिडोफिलस आसंजन क्षमता में कोई महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं, और (7) एस. ऑरियस और एस. टाइफिम्यूरियम के खिलाफ रोगाणुरोधी गतिविधि में वृद्धि। एल एसिडोफिलस प्रोबायोटिक्स पर सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी (एसएमजी) के कारण होने वाले ये परिवर्तन अंतरिक्ष उड़ान के दौरान अंतरिक्ष यात्रियों के लिए फायदेमंद हो सकते हैं। ये प्रोबायोटिक्स तनावपूर्ण स्थितियों को सहन कर सकते हैं और जीआई पथ में लंबी अवधि तक बने रह सकते हैं। क्योंकि इसकी पालन क्षमता में कोई बदलाव नहीं हुआ है, यह आंतों के उपकला अवरोध कार्य को बनाए रखने और रोगजनकों को प्रवेश करने से रोकने में मदद कर सकता है [103]। एक अन्य अध्ययन में, सीनेटर एट अल। [105] एसएमजी स्थितियों में इसके चयापचय और जीन अभिव्यक्ति के लिए लैक्टोबैसिलस रेयूटेरी की जांच की गई। उन्हें नियंत्रण के संबंध में जीवाणु वृद्धि, कोशिका आकार और आकार में कोई बदलाव नहीं मिला। दूसरी ओर, जीआई मार्ग के प्रति सहनशीलता में वृद्धि और बायोएक्टिव यौगिक रयूटेरिन का बढ़ा हुआ उत्पादन देखा गया [32]। फ्रीज-सूखे लैक्टोबैसिलस केसी स्ट्रेन शिरोटा कैप्सूल (एलसीएस) का आईएसएस पर एक महीने तक स्थिरता के लिए परीक्षण किया गया था। अंतरिक्ष उड़ान से एलसीएस कैप्सूल आनुवंशिक प्रोफाइल, विकास पैटर्न, कार्बोहाइड्रेट किण्वन, एलसीएस-विशिष्ट एंटीबॉडी के प्रति प्रतिक्रियाशीलता और जमीन-आधारित प्रयोगशाला में रखे गए नियंत्रण नमूनों के संबंध में साइटोकिन-उत्प्रेरण क्षमता में भिन्न नहीं थे। एलसीएस को जन्मजात प्रतिरक्षा को बढ़ाने और आंतों के माइक्रोबायोटा को संतुलित करने के लिए दिखाया गया है और इसका उपयोग अंतरिक्ष उड़ान से जुड़ी प्रतिरक्षा समस्याओं से निपटने के लिए किया जा सकता है [6,44]।

3.3. सिम्युलेटेड गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट में वाणिज्यिक प्रोबायोटिक्स की शेल्फ लाइफ और उत्तरजीविता

तीन वाणिज्यिक प्रोबायोटिक्स, अर्थात् लैक्टोबैसिलस एसिडोफिलस स्ट्रेन डीडीएस -1, बिफीडोबैक्टीरियम लोंगम स्ट्रेन बीबी536, और बैसिलस सबटिलिस स्ट्रेन एचयू58 के बीजाणुओं का मंगल ग्रह की 3- साल की यात्रा के दौरान सामना होने वाली अपेक्षित स्थितियों के तहत जीवित रहने के लिए परीक्षण किया गया था। परीक्षण किए गए पैरामीटर निम्नलिखित के लिए जीवित थे: 1. परिवेशी परिस्थितियों में दीर्घकालिक भंडारण; 2. सिम्युलेटेड गैलेक्टिक कॉस्मिक विकिरण और सौर कण घटना विकिरण; 3. नकली गैस्ट्रिक द्रव के संपर्क में; 4. नकली आंत्र द्रव के संपर्क में आना। अध्ययन के अनुसार, जांचे गए प्रोबायोटिक उपभेदों पर विकिरण जोखिम का बहुत कम प्रभाव पड़ा। हालाँकि, ऊपरी जठरांत्र पथ के माध्यम से उनके पारित होने के सिमुलेशन के दौरान तीन उपभेदों की शेल्फ जीवन और जीवित रहने की दर में काफी अंतर था। निष्कर्षों के अनुसार, केवल बैसिलस सबटिलिस बीजाणु ही सभी स्थितियों में जीवित रह सकते हैं। इससे पता चलता है कि जीवाणु बीजाणुओं से बने प्रोबायोटिक्स दीर्घकालिक मानव अंतरिक्ष यात्रा के लिए एक व्यवहार्य विकल्प हो सकते हैं [106]।

4 निर्णय

लंबी अवधि की अंतरिक्ष यात्रा के लिए, एक महत्वपूर्ण कारक एक अंतरिक्ष यात्री के स्वास्थ्य को बनाए रखना है। फ्लाइट क्रू के स्वास्थ्य में विभिन्न शारीरिक परिवर्तन देखे गए हैं, जिनमें आंत के माइक्रोबायोम में बदलाव के कारण मानसिक स्वास्थ्य, जननांग पथ के संक्रमण, वायरस के पुनर्सक्रियन, बैक्टीरिया के प्रतिरोध पर परिवर्तित एमजीबी अक्ष प्रभाव जैसी चीजें शामिल हैं। विषाणु में परिवर्तन, प्रतिरक्षा में कमी और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में परिवर्तन, हृदय संबंधी समस्याएं और विकिरण के संपर्क के कारण कैंसर का विकास। यह समीक्षा प्रोबायोटिक्स के संभावित उपयोग को समझने का प्रयास करती है, जिसका उपयोग अंतरिक्ष उड़ान के कारण होने वाली इन स्वास्थ्य समस्याओं से निपटने के लिए किया जा सकता है। लंबी अवधि की अंतरिक्ष यात्रा के लिए आंत माइक्रोबायोम को बनाए रखना महत्वपूर्ण है, और कई बीमारियां आंत माइक्रोबायोम में परिवर्तन या असंतुलन के कारण होती हैं। आंत माइक्रोबायोम और समग्र स्वास्थ्य के लिए प्रोबायोटिक्स के ज्ञात लाभों के कारण, आहार अनुपूरक के रूप में या अंतरिक्ष उड़ान के दौरान भोजन के अतिरिक्त के रूप में उनका उपयोग अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा अनुभव किए गए विकारों और स्वास्थ्य परिणामों का प्रतिकार करने के लिए एक आशाजनक विकल्प हो सकता है। हालाँकि, सिम्युलेटेड माइक्रोग्रैविटी स्थितियों में प्रोबायोटिक्स पर किए गए प्रयोग पूरी तरह से दीर्घकालिक अंतरिक्ष यात्रा की नकल नहीं करते हैं। अंतरिक्ष में प्रोबायोटिक्स के उपयोग को प्रमाणित करने, ऊपर उल्लिखित स्वास्थ्य समस्याओं के प्रति उपाय के रूप में उनकी प्रभावकारिता की जांच करने और अंतरिक्ष उड़ान के दौरान होने वाले प्रोबायोटिक्स के गुणों को बदलने के लिए प्रोबायोटिक्स पर अधिक अध्ययन किए जाने की आवश्यकता है।

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