Mars Travel: Rak, oštećenje crijeva uzrokovano kozmičkim zrakama u NASA-inoj studiji

Znanstvenici shvaćaju kako ćemo jesti na Marsu, vladati na Marsu, pa čak i moliti na Marsu, ali jedno ključno pitanje ostaje: Kako ćemo se nositi s učincima svemirskog zračenja na Marsu? Na Zemlji smo zaštićeni našom atmosferom i magnetskim poljem, ali na Marsu će budući kolonisti biti goli protiv kozmičkih zraka. Bolje bi nam bilo kako da shvatimo kako ćemo se uskoro zaštititi od njega, jer nova istraživanja sugeriraju da nećemo dugo izdržati, a da se ne razbolimo.

U radu objavljenom u ponedjeljak u časopisu Zbornik radova Nacionalne akademije znanosti Tim istraživača sa Sveučilišta Georgetown pokazuje da duboko svemirsko zračenje može imati značajne štetne učinke na tanko crijevo miševa, povećavajući rizik od raka. Ta je šteta postojala godina nakon izlaganja zračenju.

Posebno su proučavali učinke ionizirajućeg zračenja, vrstu zračenja u prostoru. Ionizirajuće zračenje sastoji se od greda visokoenergetskih čestica s toliko energije da mogu izbaciti elektrone i protone od atoma; u ovom slučaju, istraživači su koristili teške ione željeza (56Fe) u svojim pokusima u NASA-inom Laboratoriju za svemirsku radijaciju, bombardirajući miševe s niskom dozom.

Tim je koristio dozu zračenja usporedivu s onom što bi se doživjelo na putovanju na Mars. "Budući da je procijenjena doza zračenja za misiju od 1.000 d Marsa oko 0.42 Gy, s procjenom ekvivalentne doze od 860-d Marsa od Sv1.01 Sv tako su doze od 0.5 Gy ili manje relevantnije, koristili smo 0.5 Gy proučiti migraciju crijevnih epitelnih stanica, koja je važna za intestinalnu homeostazu, ”piše tim.

Kao rezultat toga došlo je do značajnog oštećenja DNA u tankom crijevu miševa i usporene migracije epitelnih stanica crijeva. Učinak oštećenja DNA povezan je s povećanim rizikom od raka, a autori studije doista su promatrali rast stanica u prisutnosti ovog oštećenja DNA koje je ukazivalo na veći rizik od raka.

Međutim, učinak ionizirajućeg zračenja na migraciju epitelnih stanica, iako nešto manje očigledan, također je značajan. Migracija epitelnih stanica opisuje proces kojim se stanice koje oblažu crijeva zamjenjuju, osiguravajući da apsorpcija hranjivih tvari, imunološki odgovor i sve druge funkcije crijeva idu prema očekivanjima. Usporena migracija epitelnih stanica izbacuje sve iz wack.

"Promet epitelnih stanica važan je za održavanje općeg zdravlja GI-a, a njegov poremećaj zračenjem u svemiru, kao i radioterapijom teškim ionima, izaziva zabrinutost koja zahtijeva razumijevanje njegovih molekularnih podloga", napisali su autori studije, predvođeni Santosh Kumar, Doktor znanosti, postdoktorand u Georgetownu. "Izmijenjena migracija crijevnih epitelnih stanica ne samo da može ugroziti funkciju barijere i apsorpciju hranjivih tvari, nego bi također mogla produljiti izloženost stanica luminalnom sadržaju i pokrenuti stresne reakcije s patološkim posljedicama, uključujući rak debelog crijeva."

Ova studija pokreće nova, ozbiljna pitanja o tome kako ionizirajuće zračenje može utjecati na astronaute na dugim letovima s posadom na Mars ili ljude koji se na kraju tamo nasele.

Kao Inverzan ranije izvijestili, "posada ide na Mars bi vjerojatno biti izložena oko jedne sive od zračenja - više od 277 puta doze od normalne godine vrijedi zračenja izloženosti na Zemlji." Dulje misije će povećati izloženost i, zauzvrat, povećati rizik od raka, da ne spominjemo rizik od akutnog trovanja zračenjem. Znanstvenici su predložili mehanizme zaštite, kao i zaštitne droge, iako znanstvenici do sada nisu smislili ništa što bi moglo braniti ljude od tog kozmičkog bombardiranja.