Marte Travel: Cancer, daune cauzate de razele cosmice în studiul NASA

Oamenii de știință se gândesc cum vom mânca pe Marte, vom guverna pe Marte și chiar vom ruga pe Marte, dar o întrebare crucială persistă: Cum vom face față efectelor radiației spațiale pe Marte? Pe Pamant, suntem protejati de atmosfera si de campul nostru magnetic, dar pe Marte viitorii coloniști vor fi dezbracati de razele cosmice. Ar fi bine să ne dăm seama cum să ne protejăm în curând, deoarece noi cercetări sugerează că nu vom dura mult timp fără a ne îmbolnăvi.

Într-o lucrare publicată luni în jurnal Procesele Academiei Naționale de Științe, o echipa de cercetatori de la Universitatea din Georgetown arata ca radiatia spatiala adanca poate avea efecte dăunătoare semnificative asupra intestinelor subțiri ale șoarecilor, crescând riscul de cancer. Aceste pagube au persistat un an după expunerea la radiații.

În particular, au studiat efectele radiațiilor ionizante, un tip de radiații găsite în spațiu. Radiația ionizantă este formată din grinzi de particule de energie înaltă, cu atât de multă energie încât pot bate electronii și protonii în afara atomilor; in acest caz, cercetatorii au folosit ioni de fier greu (56Fe) in experimentele lor de la NASA Space Radiation Laboratory, bombardand soareci cu o doza mica.

Echipa a folosit o doză de radiații comparabilă cu ceea ce ar fi experimentat într-o excursie pe Marte. Datorita faptului ca doza estimata de radiatii pentru o misiune de 1.000 de metri Mars este de aproximativ 0.42 Gy, cu o estimare a unei doze de misiune de 860 d Mars echivalentul a ~1.01 Sv, astfel incat dozele de 0.5 Gy sau mai putin sunt relevante, am folosit 0.5 Gy pentru a studia migratia celulelor epiteliale intestinale, ceea ce este important pentru homeostaza intestinala ", scrie echipa.

S-a produs o deteriorare semnificativă a ADN-ului în intestinul subțire al șoarecilor și o migrare încetinită a celulelor epiteliale intestinale. Efectul deteriorării ADN-ului este asociat cu un risc crescut de cancer și, într-adevăr, autorii studiului au observat o creștere a celulelor în prezența acestei daune ADN care a sugerat un risc mai mare de cancer.

Dar efectul radiațiilor ionizante asupra migrării celulelor epiteliale, în timp ce este puțin mai evident, este, de asemenea, semnificativ. Migrarea celulelor epiteliale descrie procesul prin care celulele mucoasei intestinului se înlocuiesc, asigurându-se că absorbția nutrienților, răspunsul imun și toate celelalte funcții intestinale merg așa cum era de așteptat. Migrarea celulelor epiteliale înlăturate aruncă acest lucru din plin.

"Ritmul epitelial al celulelor este important pentru mentinerea sanatatii globale a GI, perturbarea acesteia prin radiatii spatiale, precum si prin radioterapia cu ioni grei, ridica preocupari care necesita o intelegere a fundamentelor sale moleculare", a scris autorii studiului, condusi de Santosh Kumar, Ph.D., un coleg post-doctoral la Georgetown. Migrația modificată a celulelor epiteliale intestinale ar putea compromite funcția de barieră și absorbția nutrienților, dar ar putea, de asemenea, prelungi expunerea celulelor la conținutul luminal și să inițieze răspunsuri de stres cu consecințe patologice, incluzând cancerul de colon.

Acest studiu ridică noi întrebări serioase despre modul în care radiațiile ionizante ar putea afecta astronauții pe zborurile lungi, echipate pe Marte sau pe cei care se stabilesc în cele din urmă acolo.

La fel de Invers raportat anterior, "un echipaj care mergea la Marte ar fi probabil expus la aproximativ un gri de radiații - peste 277 de ori mai mare decât doza de expunere a radiațiilor pe pământ în anii normali." Misiuni mai lungi ar crește expunerea și, la rândul său, să nu mai vorbim de riscul otrăvirii acute a radiațiilor. Oamenii de știință au propus mecanisme de protecție, precum și medicamente de protecție, deși până acum oamenii de știință nu au venit cu nimic care să apere oamenii împotriva acestui bombardament cosmic.