Влияние космического излучения на здоровье людей при длительных полетах

0 3 402

Моделирование с помощью животных для понимания воздействия галактической космической радиации на космонавтов, поднимает новые вопросы для исследователей в Медицинском центре Джорджтаунского университета (GUMC) о здоровье людей во длительных полетов, таких как полет на Марс.

Их самое недавнее исследование, опубликованное в издании Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), предполагает, что влияние глубокого космоса через галактическое космическое излучение (GCR) может значительно повредить желудочно-кишечную ткань (ЖКТ), что приведет к долгосрочным функциональным изменениям. Исследование также вызывает озабоченность высоким риском развития опухолей желудка и толстой кишки.

Предыдущая работа ученых выявила потенциальные нарушения в мозговой ткани, а также ускоренное старение при длительных космических путешествиях из-за воздействия тяжелых ионов, которые не влияют на землян из-за защиты глобальной магнитосферы.

«Тяжелые ионы, такие как и кремний, несут разрушающий эффект из-за их большей массы по сравнению с фотонами без массы, такими как рентгеновские лучи и гамма (γ) -излучение, распространенные на Земле, а также протонами с малой массой», — говорит Камаль Датта, доктор медицинских наук, доцент кафедры биохимии и руководитель проекта специализированного центра исследований НАСА (NSCOR).

«При нынешней технологии экранирования трудно защитить космонавтов от неблагоприятного воздействия излучения тяжелых ионов. Хотя может быть способ использовать лекарства для противодействия этим эффектам, такой препарат еще не разработан» — говорит Камаль Датта.

«В то как короткие полеты, как например полет на Луну, не могут нанести большой вред здоровью людей, реальная проблема заключается в долгосрочном воздействии от длительного путешествия, такого как миссия на или другие миссии в глубокий космос, которые будут продолжаться намного дольше», — говорит он.

Смотрите также  Математики СПбГУ узнали, когда ждать второго пика COVID-19

Исследователи говорят, что желудочно-кишечный тракт представляет собой самообновляющуюся ткань с непрерывным разделением клеток / пролиферацией. Слизистый (верхний) слой клеток заменяется каждые три-пять дней посредством скоординированной миграции новых клеток из нижней части. «Любое нарушение этого механизма замещения приводит к сбою в физиологических процессах, таких как поглощение питательных веществ, и начинает патологические процессы, такие как рак», — говорит один из авторов работы Альберт Форнесе, директор NSCOR.

Для исследования влияния тяжелых ионов на желудочно-кишечный тракт ученые использовали в качестве модельной системы тонкую кишку мыши. Мыши подвергались воздействию низкой дозы облучения железом в лаборатории космической радиации НАСА (NSRL) в Брукхейвенской национальной лаборатории на Лонг-Айленде, Нью-Йорк, и затем животные были обследованы в Джорджтауне.

Исследователи сравнили группу мышей, получавших тяжелые ионы, с мышами, подвергавшимися воздействию гамма-лучей, которые сопоставимы с рентгеновскими лучами, и с третьей, неэкспонированной контрольной группой. Ученые обнаружили, что кишечника в группе тяжелых ионов не поглощают питательные вещества в достаточной мере и что они образуют раковые полипы.

Кроме того, были доказательства, что излучение ионов железа индуцировало повреждение ДНК, что увеличивало количество стареющих клеток. Стареющие неспособны к нормальному делению клеток, но они не «тихие», говорит Камаль Датта. «Они создают окислительный стресс и воспалительные молекулы, которые вызывают больше вреда. Это сильно повлияло на миграцию клеток, необходимых для замены кишечной оболочки, которая замедлила работу ЖКТ», — говорит он.

«Мы зафиксировали влияние глубокого космического излучения на некоторые жизненно важные органы, но мы считаем, что подобные реакции могут возникать во многих органах», — говорит Датта. «Важно заранее понять все эти эффекты, чтобы мы могли сделать все возможное, чтобы защитить наших будущих космических путешественников».

Смотрите также  Онкотрипсия - новый метод для неинвазивного лечения рака

Santosh Kumar el al., «Space radiation triggers persistent stress response, increases senescent signaling, and decreases cell migration in mouse intestine,» PNAS (2018). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1807522115 

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x