Consequences of space stressors on immunity: evaluation of immunological changes using space-simulated in vitro models

Yves Meyvis
 Een buitenaardse kijk op ons immuunsysteem “The Earth is the cradle of humankind, but one cannot live in the cradle forever.” -Konstantin Tsiolkovsky- Sinds de ruimtevaart in de jaren vijftig het levenslicht zag, leverde ze talrijke bijdragen aan ons dagdagelijks leven. Jammer genoeg deed ze dat al te vaak achter de schermen. Wanneer nieuwe technologieën eindelijk hun weg naar Jan Modaal hebben gevonden, weten weinigen nog hoe dat is kunnen gebeuren. Denk maar aan babyvoeding, velcro, krasvrij glas, enzovoort.

Consequences of space stressors on immunity: evaluation of immunological changes using space-simulated in vitro models

 

Een buitenaardse kijk op ons immuunsysteem

“The Earth is the cradle of humankind, but one cannot live in the cradle forever.” -Konstantin Tsiolkovsky-

Sinds de ruimtevaart in de jaren vijftig het levenslicht zag, leverde ze talrijke bijdragen aan ons dagdagelijks leven. Jammer genoeg deed ze dat al te vaak achter de schermen. Wanneer nieuwe technologieën eindelijk hun weg naar Jan Modaal hebben gevonden, weten weinigen nog hoe dat is kunnen gebeuren. Denk maar aan babyvoeding, velcro, krasvrij glas, enzovoort. Ook in de gezondheidssector kan ruimtevaartonderzoek een belangrijke bijdrage leveren. Hiervoor rekenen we op astronauten, proefpersonen van het eerste uur die ons toelaten om het leven in extreme omstandigheden te bestuderen.

De effecten van een ruimtereis op ons lichaam zijn heel uiteenlopend. De gewichtloosheid beïnvloedt niet alleen ons evenwichtsgevoel, maar heeft ook een belangrijk effect op ons hart- en bloedvatensysteem, beendergestel en spieren. In de ruimte worden we bovendien blootgesteld aan straling afkomstig van de zon en het heelal. Die straling kan ons DNA beschadigen wat kan leiden tot afsterven van cellen en een verhoogd risico op kanker of cataract. Bovendien gaan ruimtemissies gepaard met de nodige psychische stress die eveneens de gezondheid van astronauten kan beïnvloeden. Hoewel minder voor de hand liggend heeft een verblijf in de ruimte ook een negatief effect op ons immuunsysteem. De mechanismen die verantwoordelijk zijn voor afweerreacties tegen bacterieën, virussen of schimmels werken er minder goed. Deze problemen werden voor het eerst gerapporteerd tijdens de Salyut- en Skylab-missies in de jaren zeventig. Regelmatig werden bij astronauten ontstekingen, trager herstel van wondes en heropflakkering van virale infecties vastgesteld.

Onze toekomstplannen voor de ruimte bestaan uit langere vluchten naar de Maan, een asteroïde en Mars. Bacterieën, virussen en schimmels groeien sneller in de ruimte en zijn er schadelijker. Het is daarom van groot belang dat we begrijpen hoe ons immuunsysteem tijdens zo’n ruimtereis evolueert en hoe we schadelijke effecten kunnen vermijden.

In samenwerking met de Europese Ruimtevaart Organisatie (ESA) onderzoekt het Belgisch Studiecentrum voor Kernenergie (SCK•CEN) een manier om onze immuniteit op eenvoudige wijze op te volgen. Het basisprincipe van de beoogde test baseert zich op de huidtesten die in het begin van de twintigste eeuw werden ingezet bij het opsporen van bijvoorbeeld tuberculose. De huid werd in contact gebracht met een onderdeel van het schadelijk organisme. Wie er vroeger al mee in aanraking kwam, ontwikkelde binnen de 48 uur een immuunreactie waardoor de huid lokaal zwelling of roodheid vertoonde.

Deze techniek kan eveneens gebruikt worden om eerdere infecties eenvoudig en snel op te sporen en na te gaan hoe gezond iemands afweersysteem is. Een duidelijke huidreactie is een goed teken, het ontbreken ervan wijst op een probleem in de immuunrespons. Niettemin vermijden we vandaag de dag dergelijke testen. Ze zijn niet patiëntvriendelijk, de uitslag is eerder kwalitatief en bovendien kunnen we hiermee niet screenen op alle organismen (bv. virussen).

Wetenschappers hebben recent een “buiten het lichaam” versie (ex vivo) van de vroegere huidtest ontwikkeld. Het bloed van de proefpersoon - met daarin de immuuncellen - confronteren ze in een proefbuis met lichaamsvreemde stoffen. Na de incubatieperiode verwerken ze de stalen en meten ze de immuunrespons. Zo testen ze met componenten afkomstig van bacteriën die tetanus veroorzaken, griepvirussen en schimmels zoals Candida. Omdat we astronauten trainen om op regelmatige basis bloed bij zichzelf af te nemen, staat deze aanpak garant voor een nauwkeurige opvolging van hun gezondheid voor, tijdens én na een ruimtemissie.

Een bijkomend voordeel van deze proefbuistest is de mogelijkheid om het in laboratoria op aarde te gebruiken en daar het effect van nagebootste ruimte-stressfactoren te onderzoeken. Zo gaan we het effect van gewichtloosheid na door bloedculturen te plaatsen op een toestel dat deze toestand simuleert (foto). Teststalen monteren we centraal op het toestel en door willekeurige beweging over twee assen ondergaan immuuncellen een continue valbeweging (net zoals astronauten in een baan om de aarde). 

De eerste experimenten die uitgevoerd werden in het SCK•CEN toonden een duidelijk effect van die “gewichtloosheid” op de immuunrespons. Wanneer we bloedstalen hier enkele dagen aan bloot stelden, bleek de normale respons grotendeels geëlimineerd te zijn.

Een volgende stap in deze studie onderzoekt het mogelijk effect van straling of stress op het immuunsysteem. Bloedstalen zullen hierbij blootgesteld worden aan bepaalde radio- isotopen, gesimuleerde psychologische stress (door het toevoegen van bijvoorbeeld stresshormonen zoals cortisol) of een combinatie van verscheidene van deze stressfactoren om een eventuele wisselwerking op te kunnen pikken.

Dit onderzoek naar ex vivo methodieken om de immuunrespons van astronauten te meten, staat nog in kinderschoenen. We moeten de achterliggende principes van de testen verder uitwerken door het arsenaal aan lichaamsvreemde componenten uit te breiden en door de toepasbaarheid ervan na te gaan op een groter testpubliek. Daarna wordt het een uitdaging om die testen ook in een echte ruimte-omgeving, zoals het internationale ruimtevaartstation (ISS), hanteerbaar te maken. We moeten hiervoor een gesloten systeem ontwerpen waarin we bloedculturen tijdens een missie probleemloos kunnen kweken en stimuleren, terwijl er voldoende zuurstof aanwezig blijft om de cellen enkele dagen in leven te houden. Dit werk maakt deel uit van de voorbereidende fase voor één van de volgende vluchtexperimenten van ESA. Zodra dit proefbuis-experiment zijn potentieel in ruimtemissies bewezen heeft, kan het ook gebruikt worden in de selectie van toekomstige astronauten. We kunnen dan bijvoorbeeld de gevoeligheid voor ruimtestraling van het immuunsysteem bij een kandidaat- astronaut bepalen alvorens hem of haar de ruimte in te lanceren.

Het verhaal houdt daarmee niet op, want zoals we in de inleiding aanhaalden, zijn de resultaten van de ruimtevaarttechnologie niet alleen voorbehouden tot de ruimtevaart. Dergelijke nieuwe testen kunnen ook nuttig zijn voor andere, aardse doeleinden. Denk daarbij aan het screenen naar of opvolgen van defecten in het immuunsysteem van patiënten met een verhoogde gevoeligheid voor infecties of immuunproblemen. Bovendien kan deze aanpak nieuwe inzichten verschaffen in de celprocessen die spelen bij bepaalde immuunziekten. Op die manier kunnen we onderliggende mechanismen bij een immuunrespons achterhalen en kunnen we patiënten met (auto)-immuunaandoeningen nog beter helpen door de efficiëntie van bestaande en nieuwe therapieën gerichter op te volgen.

(commentaar foto: De evaluatie van het effect van verminderde zwaartekracht op de immuunrespons door middel van een random-positioning machine (RPM). De controlestalen worden aan de zijkant van het toestel geplaatst. (foto SCK•CEN))

 

Bibliografie

 

Artikels

Aubert, A.E., Beckers, F., Verheyden, B. (2005). Cardiovascular function and basics of physiology in microgravity. Acta Cardiologica 60(2), p. 129-151.

Aviles, H., Belay, T., Fountain, K., Vance, M., Sonnenfeld, G. (2003). Increased susceptibility to Pseudomonas aeroginosa infection under hindlimb unloading conditions. Journal of Applied Physiology 95(1), p. 73-80.

Badwhar, G.D. (1997). The radiation environment in low-Earth orbit. Radiation Research 148(5), p. 313-338.

Baqai, F.P., Gridley, D.S., Slater, J.M., Luo-Owen, X., Stodieck, L.S., Ferguson, V., Chapes, S.K., Pecaut, M.J. (2009). Journal of Applied Physiology 106(6), p. 1935-1942.

Bascove, M., Huin-Schohn, C., Guéguinou, N., Tschirhart, E., Frippiat, J.P. (2009). Spaceflight- associated changes in immunoglobulin VH gene expression in the amphibian Pleurodeles waltl. Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology 23(5), p. 1607-1615.

Bascove, M., Guéguinou, N., Schaerlinger, B., Gauquelin-Koch, G., Frippiat, J.P. (2011). Decrease in antibody somatic hypermutation frequency under extreme, extended spaceflight conditions. Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology 25(9), p. 2947-2955.

Beck, M., Tabury, K., Moreels, M., Jacquet, P., Van Oostveldt, P., De Vos, W.H., Baatout, S. (2012). Simulated microgravity decreases apoptosis in fetal fibroblasts. International Journal of Molecular Medicine 30(2), p. 309-313.

Behnke, B.J., Stabley, J.N., McCullough, D.J., Davis, R.T., Dominguez, J.M., Muller-Delp, J.M., Delp, M.D. (2012). Effects of spaceflight and ground recovery on mesenteric artery and vein constrictor properties in mice. Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology 27(1), p. 399-409.

Berger, A. (2000). Th1 and Th2 responses: what are they? British Medical Journal 321(7258), p. 424.

Black, C.A. (1999). Delayed type hypersensitivity: current theories with an historic perspective. Dermatology Online Journal 5, p. 7.

Boxio, R., Dournon, C., Frippiat, J.P. (2005). Effects of a long-term spaceflight on immunoglobulin heavy chains of the urodele amphibian Pleurodeles waltl. Journal of Applied Physiology 98(3), p. 905-910.

Brinley, A.A., Theriot, C.A., Nelman-Gonzalez, M., Crucian, B., Stowe, R.P., Barrett, A.D., Pierson, D.L. (2012). Characterization of Epstein-Barr virus reactivation in a modeled spaceflight system. Journal of Cellular Biochemistry 114(3), p. 616-624.

Bucker, H., Facius, R., Horneck, G., Reitz, G., Graul, E.H., Berger, H., Hoffken, H., Ruther, W., Heinrich, W., Beaujean, R., Enge, W. (1986). Embryogenesis and organogenesis of Carausius morosus under spaceflight conditions. Advances in Space Research 6(12), p.115-124.

Image removed.

Canova, S., Fiorasi, F., Mognato, M., Grifalconi, M., Reddi, E., Russo, A., Celotti, L. (2005). Modeled microgravity affects cell response to ionizing radiation and increases genomic damage. Radiation Research 163(2), p. 191-199.

Chang, T.T., Walther, I., Li, C.F., Boonyaratanakornkit, J., Galleri, G., Meloni, M.A., Pippia, P., Cogoli, A., Hughes-Fulford, M. (2012). The Rel/NF-κB pathway and transcription of immediate early genes in T cell activation are inhibited by microgravity. Journal of Leukocyte Biology 92(6), p. 1133-1145.

Chereshnev, V.A., Shilov, J.I., Gavrilova, T.V., Usov, V.V., Chereshneva, M.V. (2012). Proliferative response of lymphocyte to pokeweed mitogen depends on the concentration of endogenous cortisol in the early post-traumatic period in patients with penetrating eye injury. Bulletin of Experimental Biology and Medicine 153, p. 722-725.

Choukèr, A., Kaufmann, I., Kreth, S., Hauer, D., Feuerecker, M., Thieme, D., Vogeser, M., Thiel, M., Schelling, G. (2010). Motion Sickness, Stress and the Endocannabinoid System. PLoS One 5(5), e10752.

Cogoli, A., Tschopp, A., Fuchs-Bislin, P. (1984). Cell sensitivity to gravity. Science 225, p. 228- 230.

Cogoli, A. (1996). Gravitational physiology of human immune cells: a review of in vivo, ex vivo and in vitro studies. Journal of Gravitational Physiology 3, p. 1-9.

Cohrs, R.J., Mehta, S.K., Schmid, D.S., Gilden, D.H., Pierson, D.L. (2008). Asymptomatic reactivation and shed of infectious varicella zoster virus in astronauts. Journal of Medical Virology 80, p. 1116-1122.

Cooper, D., Prode, M.W., Brown, E.L., Risin, D., Pellis, N.R. (2001). Suppression of antigen- specific lymphocyte in modeled microgravity. In Vitro Cellular & Developmental Biology 37, p. 63-65.

Crucian, B.E., Stowe, R.P., Pierson, D.L., Sams, C.F. (2008). Immune system dysregulation following short- vs long-duration spaceflight. Aviation, Space, and Environmental Medicine 79(9), p. 835-843.

Crucian, B.E., Stowe, R.P., Mehta, S.K., Yetman, D.L., Leal, M.J., Quiriarte, H.D., Pierson, D.L., Sams, C.F. (2009a). Immune status, latent, viral reactivation, and stress during long-duration head-down bed rest. Aviation, Space, and Environmental Medicine 80, A37-A44.

Crucian, B., Stowe, R., Mehta, S., Uchakin, P., Quiriarte, H., Pierson, D., Sams, C. (2013). Immune system dysregulation occurs during short duration spaceflight on board the Space Shuttle. Journal of Clinical Immunology 33(2), p. 456-465.

Cucinotta, F.A., Kim, M.H., Willingham, V., George, K.A. (2008). Physical and Biological Organ Dosimetry Analysis for International Space Station Astronauts. Radiaton Research 170, p. 127-138.

Dannenberg, A.M. (1991). Delayed-type hypersensitivity and cell- mediated immunity in the pathogenesis of tuberculosis. Immunology Today 12, p. 228-233.

Ferrieu, C., Ballester, B., Mathieu, J., Drouet, E. (2003). Flow cytometry analysis of gamma- radiation-induced Epstein-Barr virus reactivation in lymphocytes. Radiation Research 159, 268-273.

Feuerecker, M., Mayer, W., Kaufmann, I., Gruber, M., Muckenthaler, F., Yi, B., Salam, A.P., Briegel, J., Schelling, G., Thiel, M., Choukèr, A. (2013a). A corticoid-sensitive cytokine release assay for monitoring stress-mediated immune modulation. Clinical & Experimental Immunology 172(2), p. 290-299.

Feuerecker, M., Feuerecker, B., Matzel, S., Long, M., Strewe, C., Kaufmann, I., Hoerl, M., Schelling, G., Rehm, M., Choukèr, A. (2013b). Five days head down tilt bed rest induces non- inflammatory shedding of L-selectin. Journal of Applied Physiology, jap.00381.2013 (published electronically ahead of print).

Fitzgerald, W., Chen, S., Walz, C., Zimmerberg, J., Margolis, L., Grivel, J. (2009). Immune suppression of human lymphoid tissues and cells in rotating suspension culture and onboard the International Space Station. In Vitro Cellular & Developmental Biology 45, p. 622-632.

Gibbs, J.H., Ferguson, J., Brown, R.A., Kenicer, K.J., Potts, R.C., Coghill, G., Swanson Beck, J. (1984). Histometric study of the localisation of lymphocyte subsets and accessory cells in human Mantoux reactions. Journal of Clinical Pathology 37(11), p. 1227-1234.

Girardi, C., De Pittà, C., Casara, S., Sales, G., Lanfranchi, G., Celotti, L., Mognato, M. (2012). Analysis of miRNA and mRNA expression profiles highlights alterations in ionizing radiation response of human lymphocytes under modeled microgravity. PLoS One 7(2), e31293.

Gmünder, F.K., Konstantinova, I., Cogoli, A., Lesnyak, A., Bogomolov, W., Grachov, A.W. (1994). Cellular immunity in cosmonauts during long duration spaceflight on board the orbital MIR station. Aviation, Space and Environmental Medicine 65(5), p. 419-423.

Goossens, O., Vanhavere, F., Leys, N., De Boever, P., O'Sullivan, D., Zhou, D., Spurny, F., Yukihara, E.G., Gaza, R., McKeever, S.W. (2006). Radiation Dosimetry for Microbial Experiments in the International Space Station Using Different Etched Track and Luminescent Detectors. Radiation Protection Dosimetry 120(1-4), p. 433-437.

Gridley, D.S., Slater, J.M., Luo-Owen, X., Rizvi, A., Chapes, S.K., Stodieck, L.S., Ferguson, V.L., Pecaut, M.J. (2009). Spaceflight effects on T lymphocyte distribution, function and gene expression. Journal of Applied Physiology 106, p. 194-202.

Grimm, D., Wise, P., Lebert, M., Richter, P., Baatout, S. (2011). How and why does the proteome respond to microgravity? Expert Review of Proteomics 8(3), p. 13-27.

Grosse, J., Wehland, M., Pietsch, J., Schulz, H., Saar, K., Hübner, N., Eilles, C., Bauer, J., Abou- El-Ardat, K., Baatout, S., Ma, X., Infanger, M., Hemmersbach, R., Grimm, D. (2012). Gravity- sensitive signaling drives 3-dimensional formation of multicellular thyroid cancer spheroids. Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology 26(12), p. 5124- 5140.

Grimm, D., Infanger, M., Westphal, K., Ulbrich, C., Pietsch, J., Kossmehl, P., Vadrucci, S., Baatout, S., Flick, B., Paul, M., Bauer, J. (2009). A delayed type of three-dimensional growth of human endothelial cells under simulated weightlessness. Tissue Engineering Part A. 15(8), p. 2267-2275.

Hashemi, B.B., Penkala, J.E., Vens, C., Huls, H., Cubbage, M., Sams, C.F. (1999). T cell activation responses are differentially regulated during clinorotation and in spaceflight. Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology 13, p. 2071-2082.

Hellweg, C.E., Baumstark-Khan, C. (2007). Getting ready for the manned mission to Mars: the astronauts' risk from space radiation. Naturwissenschaften 94(7), p. 517-526.

Horneck, G. (1992). Radiobiological experiments in space: a review. Nuclear Tracks and Radiation Measurements 20, p. 185-205.

Horneck, G., Rettberg, P., Baumstark-Khan, C., Rink, H., Kozubek, S., Schäfer, M., Schmitz, C. (1996). DNA repair in microgravity: studies on bacteria and mammalian cells in the experiments REPAIR and KINETICS. Biotechnology 47(2-3), p. 99-112.

Horneck, G., Rettberg, P., Kozubek, S., Baumstark-Khan, C., Rink, H., Schäfer, M., Schmitz, C. (1997). The influence of microgravity on repair of radiation-induced DNA damage in bacteria and human fibroblasts. Radiation Research 147(3), p. 376-384.

Horneck, G. (1999). Impact of microgravity on radiobiological processes and efficiency of DNA repair. Mutation Research 430, p. 221-228.

Hoyer, K.K., Dooms, H., Barron, L., Abbas, A.K. (2008). Interleukin-2 in the development and control of inflammatory disease. Immunological Reviews 226, p. 19-28.

Infanger, M., Kossmehl, P. Shakibaei, M., Baatout, S., Witzing, A., Grosse, J., Bauer, J., Cogoli, A., Faramarzi, S., Derradji, H., Neefs, M., Paul, M., Grimm, D. (2006). Induction of three- dimensional assembly and increase in apoptosis of human endothelial cells by simulated microgravity: impact of vascular endothelial growth factor. Apoptosis 11(5), p. 749-764.

Katial, R.K., Sachanandani, D., Pinney, C., Lieberman, M.M. (1998). Cytokine Production in Cell Culture by Peripheral Blood Mononuclear Cells from Immunocompetent Hosts. Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology 5(1), p. 78-81.

Kaufmann, I., Schachtner, T., Feuerecker, M., Schelling, G., Thiel, M., Choukèr, A. (2009). Parabolic flight primes cytotoxic capabilities of polymorphonuclear leucocytes in humans. European Journal of Clinical Investigation 39(8), p. 723-728.

Kelsen, J., Bartels, L.E., Dige, A., Hvas, C.L., Frings-Meuthen, P., Boehme, G., Thomsen, M.K., Fenger-Grøn, M., Dahlerup, J.F. (2012). 21 days head-down bed rest induces weakening of cell-mediated immunity: some spaceflight findings confirmed in a ground-based analog. Cytokine 59(2), p. 403-409.

Kiefer, J., Pross, H.D. (1999). Space radiation effects and microgravity. Mutation Research 430, p. 299-305.

Kleiman, N.J. (2013). Radiation cataract. Annals of the International Commission on Radiological Protection 41(3-4), p. 80-97.

Konstantinova, I.V., Antropova, Y.N., Legenkov, V.I., Zazhirey, V.D. (1973). Study of reactivity of blood lymphoid cells in crew members of the Soyuz-6, Soyuz-7 and Soyuz-8 spaceships before and after flight. Advances in Space Biology and Medicine 7, p. 48-55.

Konstantinova, I.V., Rykova, M.P., Lesnyak, A.T., Antropova, E.A. (1993). Immune changes during long-duration missions. Journal of Leukocyte Biology 54, p.189-201

Lebsack, T.W., Fa, V., Woods, C.C., Gruener, R., Manziello, A.M., Pecaut, M.J., Gridley, D.S., Stodieck, L.S., Ferguson, V.L., Deluca, D.J. (2010). Journal of Cellular Biochemistry 110(2), p. 372-814.

Lewis, M.L., Cubano, L.A., Zhao, B., Dinh, H.K., Pabalan, J.G., Piepmeier, E.H., Bowman, P.D. (2001). cDNA microarray reveals altered cytoskeletal gene expression in space-flown leukemic T lymphocytes (Jurkat). Journal of the Federation of American Societies for Experimental Biology 15, p. 1783-1785.

Manti, L., Durante, M., Cirrone, G. A. P., Grossi, G., Lattuada, M., Pugliese, M., Sabini, M. G., Scampoli, P., Valastro, L., Gialanella, G. (2005). Modelled microgravity does not modify the yield of chromosome aberrations induced by high-energy protons in human lymphocytes. International Journal of Radiation Biology 81, p. 147-155.

Manti, L. (2006). Does reduced gravity alter cellular response to ionizing radiation? Radiation and Environmental Biophysics 45, p. 1-8.

Marcu, O., Lera, M.P., Sanchez, M.E., Levic, E., Higgins, L.A., Shmygelska, A., Fahlen, T.F., Nichol, H., Bhattacharya, S. (2011). Innate immune responses of Drosophila melanogaster are altered by spaceflight. PLoS One 6(1), e15361.

McKarns, S.C., Schwartz, R.H. (2008). Biphasic regulation of Il2 transcription in CD4+ T cells: roles for TNF-alpha receptor signaling and chromatin structure. Journal of Immunology 181, p. 1272-1281.

Mehta, S.K., Stowe, R.P., Feiveson, A.H., Tyring, S.K., Pierson, D.L. (2000). Reactivation and shedding of cytomegalovirus in astronauts during spaceflight. Journal of Infectious Diseases 182, p. 1761-1764.

Mehta, S.K., Cohrs, R.J., Forghani, B., Zerbe, G., Gilden, D.H., Pierson, D.L. (2004). Stress- induced subclinical reactivation of varicella zoster virus in astronauts. Journal of Medical Virology 72, p. 174-179.

Miller, R.A., Flurkey, K., Molloy, M., Luby, T., Stadecker, J. (1991). Differential sensitivity of virgin and memory T lymphocytes to calcium ionophores suggests a buoyant density separation method and a model for memory cell hyporesponsiveness to CON A. Journal of Immunology 147, p. 3080-3086.

Minang, J.T., Arestrom, I., Troye-Blomberg, M., Lundeberg, L., Ahlborg, N. (2006). Nickel, cobalt, chromium, palladium and gold induce a mixed Th1- and Th2-type cytokine response in vitro in subjects with contact allergy to the respective metals. Clinical and Experimental Immunology 146, p. 417-426.

Mognato, M., Girardi, C., Fabris, S., Celotti, L. (2009). DNA repair in modeled microgravity: double strand break rejoining activity in human lymphocytes irradiated with γ-rays. Mutation Research 663(1-2), p. 32-39.

Moltedo, B., Lopez, C.B., Pazos, M., Becker, M.I., Hermesh, T., Moran, T.M. Cutting edge: stealth influenza virus replication precedes the initiation of adaptive immunity. The Journal of Immunology 183, p. 3569-3573.

Morukov, V.B., Rykova, M.P., Antropova, E.N., Berendeeva, T.A., Ponomarev, S.A., Larina, I.M. (2010). Indicators of innate and adaptive immunity of cosmonauts after long-term space flight to international space station. Fiziol Cheloveka 36(3), p. 19-30.

Mosesso, P., Schuber, M., Seibt, D., Schmitz, C., Fiore, M., Schinoppi, A., Penna, S., Palitti, F. (2001). X-ray-induced chromosome aberrations in human lymphocytes in vitro are potentiated under simulated microgravity conditions (Clinostat). Physica Medica 17(1), p. 264-266.

Nickerson, C.A., Ott, C.M., Wilson, J.W., Ramamurthly, R., LeBlanc, C.L., Höner zu Bentrup, K., Hammond, T., Pierson, D.L. (2003). Low-shear modeled microgravity: a global environmental regulatory signal affecting bacterial gene expression, physiology, and pathogenesis. Journal of Microbiological Methods 54, p. 1-11.

Ohta, A., Diwanji, R., Kini, R., Subramanian, M., Ohta, A., Sitkovsky, M. (2011). In vivo T cell activation in lymphoid tissues is inhibited in the oxygen-poor microenvironment. Frontiers in Immunology 2, p. 27.

Patel, M.J., Liu, W., Sykes, M.C., Ward, N.E., Risin, S.A., Risin, D., Jo, H. (2007). Identification of mechanosensitive genes in osteoblasts by comparative microarray studies using the rotating wall vessel and the random positioning machine. Journal of Cellular Biochemistry 101(3), p. 587-599.

Payne, D. A., Mehta, S. K., Tyring, S. K., Stowe, R. P., Pierson, D. L. (1999). Incidence of Epstein-Barr virus in astronauts saliva during spaceflight. Aviation, Space and Environmental Medicine 70, p. 1211-1213.

Petrov, V.M. (2002). Verification of methods of MIR-station’s crew members personal dose estimation based on radiation monitoring data. Radiation Measurements 35, p. 527-530.

Pierson, D.L., Stowe, R.P., Phillips, T.M., Lugg, D.J., Mehta, S.K. (2005). Eppstein-Barr virus shedding by astronauts during spaceflight. Brain, Behavior and Immunity 19(3), p. 235-242.

Pietsch, J., Bauer, J., Egli, M., Infanger, M., Wise, P., Ulbrich, C., Grimm, D. (2011). The effects of weightlessness on the human organism and mammalian cells. Current Molecular Medicine 11(5), p. 350-364.

Pippia, P., Sciola, L., Cogoli-Greuter, M., Meloni, M.A., Spano, A., Cogoli, A. (1996). Activation signals of T lymphocytes in microgravity. Journal of Biotechnology 47, p. 215-222.

Poulter, L.W., Seymour, G.J., Duke, O., Janossy, G., Panayi, G. (1982). Immunohistological analysis of delayed-type hypersensitivity in man. Cellular Immunology 74(2), p. 358-369.

Pross, H.D., Casares, A., Kiefer, J. (2000). Induction and repair of DNA double- strand breaks under irradiation and microgravity. Radiation Research 153(5/1), p. 521-525.

Reitz, G. (2008). Characteristic of the radiation field in low Earth orbit and in deep space. Zeitschrift für Medizinische Physik 18(4), p. 233-243.

Rizvi, A., Pecaut, M.J., Slater, J.M., Subramaniam, S., Gridley, D.S. (2011). Low-dose γ-rays modify CD4+ T cell signalling response to simulated solar particle event protons in a mouse model. International Journal of Radiation Biology 87(1), p. 24-35.

Rustemeyer, T., von Blomberg, B.M., van Hoogstraten, I.M., Bruynzeel, D.P., Scheper, R.J. (2004). Analysis of effector and regulatory immune reactivity to nickel. Clinical & Experimental Immunology 34, p. 1458-1466.

Sastry, K. J., Nehete, P. N., Savary, C. A. (2001). Impairment of antigen-specific cellular immune responses under simulated microgravity conditions. In Vitro Cellular and Developmental Biology 37, p. 203-208.

Schwarzenberg, M., Pippia, P., Meloni, M.A., Cossu, G., Cogoli-Greuter, M., Cogoli, A. (1998). Microgravity simulations with human lymphocytes in the free fall machine and in the random positioning machine. Journal of Gravitational Physiology 5(1), p. 23-26.

Schwarzenberg M, Pippia P, Meloni MA, Cossu G, Cogoli-Greuter M, Cogoli A. (1999). Signal transduction in T lymphocytes--a comparison of the data from space, the free fall machine and the random positioning machine. Advances in Space Research 24(6), p. 793-800.

Seder, R.A., Germain, R.N., Linsley, P.S., Paul, W.E. (1994). CD28-mediated cos- timulation of interleukin 2 (IL-2) production plays a critical role in T cell priming for IL-4 and interferon gamma production. Journal of Experimental Medicine 179, p. 299-304.

Simmons, D.M., Gardner, E.M., Lelkes, P.I. (2006). Dynamic culture in a rotating-wall vessel bioreactor differentially inhibits murine T-lymphocyte activation by mitogenic stimuli upon return to static conditions in a time-dependent manner. Journal of Applied Physiology 100, p. 1287-1292.

Smith, A.J., Vollmer-Conna, U., Bennett, B., Hickie, I.B., Lloyd, A.R. (2004). Influences of Distress and Alcohol Consumption on the Development of a Delayed-Type Hypersensitivity Skin Test Reponse. Psychosomatic Medicine 66(4), p. 614-619.

Sonnenfeld, G. (2005). The Immune System in Space, including Earth-Based Benefits of Space-Based Research. Current Pharmaceutical Biotechnology 6, p. 343-349.

Spurny, F., Dudkin, E.V. (2002). Dosimetry and microdosimetry characteristics measured on board the MIR station during the 28th basic expedition. Radiation Measurements 35(5), p. 539-543.

Stowe, R.P., Sams, C.F., Mehta, S.K., Kaur, I., Jones, M.L., Feeback, D.L., Pierson, D.L. (1999) Leukocyte subsets and neutrophil function after short-term spaceflight. Journal of Leukocyte Biology 65, p. 179-186.

Stowe, R.P., Sams, C.F., Pierson, D.L. (2003). Effects of mission duration on neuroimmune responses in astronauts. Aviation, Space and Environmental Medicine 74(12), p. 1281-1284.

Strollo, F., Masini, M.A., Pastorino, M., Ricci, F., Vadrucci, S., Cogoli-Greuter, M., Uva, B.M. (2004). Microgravity-induced alterations in cultured testicular cells. Journal of Gravitational Physiology 11(2), p. 187-188.

Taylor, G. R., Dardano, J. R. (1983). Human cellular immune responsive- ness following space flight. Aviation, Space and Environmental Medicine 54, S55-S59.

Taylor, G., Janney, R.P. (1992). In vivo testing confirms a blunting of the human cell-mediated immune mechanism during space flight. Journal of Leukocyte Biology 51, p. 129-132.

Todd, P. (2004). Overview of the spaceflight radiation environment and its impact on cell biology experiments. Journal of Gravitational Physiology 11, p. 11-16.

Ulbrich, C., Leder, A., Pietsch, J., Flick, B., Wehland, M., Grimm, D. (2010a). The impact of vascular endothelial growth factor and basic fibroblast growth factor on cardiac fibroblasts grown under altered gravity conditions. Cellular Physiology and Biochemistry26(6), p. 1011- 1022. 

Ulbrich, C., Westphal, K., Pietsch, J., Winkler, H.D., Leder, A., Bauer, J., Kossmehl, P., Grosse, J., Schoenberger, J., Infanger, M., Egli, M., Grimm, D. (2010b). Characterization of human chondrocytes exposed to simulated microgravity. Cellular Physiology and Biochemistry 25(4- 5), p. 551-560.

Ullrich, O., Huber, K., Lang, K. (2008). Signal transduction in cells of the immune system in microgravity. Cell Communication and Signalling 6/9, p. 1-6.

Uva, B.M., Masini, M.A., Sturla, M., Prato, P., Passalacqua, M., Giuliani, M., Tagliafierro, G., Strollo, F. (2002). Clinorotation-induced weightlessness influences the cytoskeleton of glial cells in culture. Brain Research 934(2), p. 132-139.

Vesely, M.D., Kershaw, M.H., Schreiber, R.D., Smyth, M.J. (2011). Natural innate and adaptive immunity to cancer. Annual Review of Immunology 29, p. 235-271.

Vukmanovic-Stejic, M., Reed, J.R., Lacy, K.E., Rustin, M.H., Akbar, A.N. (2006). Review Mantoux Test as a model for a secondary immune response in human. Immunology Letters 107(2), p. 93-101.

Walther, I., Pippia, P., Meloni, M.A., Turrini, F., Mannu, F., Cogoli, A. (1998). Simulated microgravity inhibits the genetic expression of interleukin-2 and its receptor in mitogen- activated T lymphocytes. Federation of European Biochemical Societies Letters 436(1), p. 115-118.

Walther, I., Cogoli, A., Pippia, P., Meloni, M.A., Cossu, G., Cogoli, M., Schwarzenberg, M., Turrini, F., Mannu, F. (1999). Human immune cells as space travelers. European Journal of Medical Research 4(9), p. 361-363.

Williams, D.L., Climie, A., Muller, H.K., Lugg, D.J. (1986). Cell-mediated immunity in healthy adults in Antarctica and the Subantarctic. Journal of Clinical & Laboratory Immunology 20, p. 43-49.

Wilson, J.W., Ott, C.M., Höner zu Bentrup, K., Ramamurthy, R., Quick, L., Porwollik, S., Cheng, P., McClelland, M., Tsaprailis, G., Radabaugh, T., Hunt, A., Fernandez, D., Richter, E., Shah, M., Kilcoyne, M., Joshi, L., Nelman-Gonzalez, M., Hing, S., Parra, M., Dumars, P., Norwood, K., Bober, R., Devich, J., Ruggles, A., Goulart, C., Rupert, M., Stodieck, L., Stafford, P., Catella, L., Schurr, M.J., Buchanan, K., Morici, L., McCracken, J., Allen, P., Baker-Coleman, C., Hammond, T., Vogel, J., Nelson, R., Pierson, D.L., Stefanyshyn-Piper, H.M., Nickerson, C.A. (2007). Space flight alters bacterial gene expression and virulence and reveals a role for global regulator Hfq. PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences (USA) 104(41), p. 16299-16304.

Yang, H., Troudt, J., Grover, A., Arnett, K., Lucas, M., Cho, Y.S., Bielefeldt-Ohmann, H., Taylor, J., Izzo, A., Dobos, K.M. (2010). Three protein cocktails mediate delayed-type hypersensitivity responses indistinguishable from that elicited by purified protein derivative in the guinea pig model of Mycobacterium tuberculosis infection. Infection and Immunity 79(2), p. 716-723.

Zuckerberg, A.L., Goldberg, L.I., Lederman, H.M. (1994). Effects of hypoxia on interleukin-2 mRNA expression by T lymphocytes. Critical Care Medicine 22(2), p. 197-203.

Boeken

Baatout, S., Choukèr, A., Kaufmann, I., Montano, N., Praun, S., de Quervain, D., Roozendaal, B., Schelling, G., Thiel, M. (2012). Space Travel: an integrative view from the scientists of the topical team "Stress and Immunity". In “Stress challenges and immunity in space” (Berlin- Heidelberg, Germany, Springer-Verlag), p. 5-8.

Ghardi, M. (2012). Cellular and molecular effects of spaceflight and space-simulated environments on human in vitro models. PhD Thesis, Université Catholique de Louvain.

Kimzey, S.L. (1977). Hematology and immunology studies. In “Biomedical results from Skylab” (NASA-SP-377 National Aeronautics and Space Administration), p. 249-282.

Moreels, M., de Saint-Georges, L., Vanhavere, F., Baatout, S. (2012a). Stress and Radiation Responsiveness. In “Stress Challenges and Immunity in Space” (Berlin-Heidelberg, Germany, Springer-Verlag), p. 239-260.

Moreels M., Quintens R., Baatout S. (2012b). Assessment of Radiosensitivity and Monitoring of Radiation-Induced Cellular Damage. In “Stress Challenges and Immunity in Space” (Berlin- Heidelberg, Germany, Springer-Verlag), p. 345-356.

Rapporten

Blanc, S. (2013). THESEUS cluster 1 - Integrated Physiology.

Choukèr, A., Morukov, B., Sams, C. (2008). Clinical Immunology in New Frontiers. ESA Spaceflight.

Crucian, B.E., Stowe, R.P., Ott, C.M., Becker, J.L., Haddon, R., McMonigal, K.A., Sams, C.F. (2009b) Human research program: human health countermeasures element. National Aeronautics and Space Administration (NASA).

Cogoli, A., Bechler, A., Mueller, O., Hunzinger, E. (1996). Effects of Microgravity on Lymphocyte Activation. Exp 30011985, STS-61-A, Spacelab D1: Erasmus Experiment Archive.

Handleidingen

Human IL-2 ELISA (Millipore)Luminex 100TM IS User Manual Version 2.3 (Luminex Coorporation) Luminex xPONENT 3.1 (Revision 2) Software Manual (Luminex Coorporation)Image removed. Image removed. Image removed.

Milliplex Map Kit (Millipore)Moxi Z mini automated cell counter with new OS 4.0 (ORFLO Technologies)

 

 

Universiteit of Hogeschool
Master of Space Studies
Publicatiejaar
2013
Kernwoorden
Share this on: