Марс Подорожі: Рак, пошкодження кишки, спричинені космічними променями в дослідженні NASA

Вчені з'ясовують, як ми будемо їсти на Марсі, керувати на Марсі і навіть молитися на Марсі, але залишається одне критичне питання: як ми будемо мати справу з наслідками космічного випромінювання на Марсі? На Землі ми захищені нашою атмосферою і магнітним полем, але на Марсі майбутні колоністи будуть голі проти космічних променів. Нам краще зрозуміти, як незабаром захиститися від неї, оскільки нові дослідження показують, що ми не будемо тривати довго без хвороби.

У доповіді, опублікованій у понеділок у журналі Праці Національної академії наук Команда дослідників з Джорджтаунського університету показує, що глибоке космічне випромінювання може мати значні пошкоджуючі впливи на тонкий кишечник мишей, збільшуючи ризик розвитку раку. Цей збиток зберігався рік після опромінення.

Зокрема, вони вивчали вплив іонізуючого випромінювання, тип випромінювання, знайденого в просторі. Іонізуюче випромінювання складається з пучків високоенергетичних частинок з такою великою кількістю енергії, які вони можуть вибивати з атомів електрони і протони; у цьому випадку дослідники використовували важкі іони заліза (56Fe) в своїх експериментах в космічній радіаційній лабораторії НАСА, обдумуючи мишей низькою дозою.

Команда використовувала дозу радіації, порівнянну з такою, що була б у досвіді на Марсі. «Оскільки розрахункова доза випромінювання для місії 1 000 d Mars становить близько 0,42 Гр, з оцінкою 860-d Mars еквівалентної дози еквівалентної Sv1,01 Sv, то дози 0,5 Гр або менше є більш актуальними, ми використали 0,5 Гр вивчення міграції клітин кишкового епітелію, що є важливим для гомеостазу кишечника », - пише команда.

Як наслідок, відбулося значне пошкодження ДНК в тонкому кишечнику мишей і уповільнену міграцію епітеліальних клітин кишечника. Ефект пошкодження ДНК пов'язаний з підвищеним ризиком розвитку раку, і автори дослідження досліджували зростання клітин у присутності цього пошкодження ДНК, що свідчило про більш високий ризик розвитку раку.

Але ефект іонізуючого випромінювання на міграцію епітеліальних клітин, хоча і дещо менш очевидний, також є значним. Міграція епітеліальних клітин описує процес, за допомогою якого клітини, що вистилають кишечник, замінюють себе, забезпечуючи поглинання поживних речовин, імунну відповідь і всі інші функції кишечника. Уповільнена міграція епітеліальних клітин викидає все це з ненормального.

"Обертання епітеліальних клітин є важливим для підтримки загального здоров'я GI, і його збурення космічним випромінюванням, а також важкої іонної променевої терапії, викликає занепокоєння, які вимагають розуміння його молекулярних основ", написали автори дослідження, на чолі з Santosh Kumar, Доктор філософії, докторант в Джорджтауні. "Змінена міграція кишкових епітеліальних клітин може не тільки порушити бар'єрну функцію і поглинання поживних речовин, але також може подовжити вплив клітин на вміст просвіту і ініціювати реакції стресу з патологічними наслідками, включаючи рак товстої кишки."

Це дослідження викликає нові, серйозні питання про те, як іонізуюче випромінювання може вплинути на космонавтів на довгих, екіпажних рейсах на Марс або людей, які врешті-решт оселяться там.

Як Обернено Раніше повідомлялося, що "екіпаж, що йде на Марс, може бути підданий приблизно одному сірому випромінюванню - більше 277 разів дозі нормального року радіаційного опромінення на Землі." Більш довгі місії збільшать вплив і, у свою чергу, збільшать ризик раку, не кажучи вже про ризик гострого радіаційного отруєння. Вчені запропонували захисні механізми, а також захисні препарати, хоча поки що вчені не придумали нічого, що може захистити людей від цього космічного бомбардування.