Marsa ceļojums: vēzis, kosmētisko staru radītie zarnu bojājumi NASA pētījumā

Zinātnieki saprot, kā mēs ēdīsimies uz Marsa, valdīsim uz Marsa un pat lūgsimies uz Marsu, bet viens būtisks jautājums joprojām pastāv: Kā mēs risināsim kosmosa starojuma ietekmi uz Marsu? Zemē mēs esam aizsargāti ar mūsu atmosfēru un magnētisko lauku, bet Marsa nākotnē kolonisti būs kaili pret kosmiskiem stariem. Mēs vēlamies labāk izdomāt, kā aizsargāt sevi no tās drīz, jo jaunie pētījumi liecina, ka mēs ilgi nezaudēsimies bez slimības.

Žurnālā pirmdien publicētajā dokumentā Valsts Zinātņu akadēmijas darbi, Džordžtaunas universitātes pētnieku komanda pierāda, ka dziļās kosmosa starojumam var būt ievērojama kaitīga ietekme uz peles mazajām zarnām, palielinot vēža risku. Šis kaitējums saglabājās gads pēc starojuma iedarbības.

Jo īpaši viņi pētīja jonizējošā starojuma, kosmosā atrastā starojuma veida, ietekmi. Jonizējošais starojums sastāv no augstas enerģijas daļiņu stariem ar tik lielu enerģiju, ka tie var izsist elektronus un protonus no atomiem; šajā gadījumā pētnieki NASA kosmosa radiācijas laboratorijā eksperimentos izmantoja smagus dzelzs (56F) jonus, bombardējot peles ar mazu devu.

Komanda izmantoja radiācijas devu, kas ir salīdzināma ar to, kas būtu pieredzējis ceļojumā uz Marsu. “Tā kā aplēstā radiācijas deva 1000-ds Marsa misijai ir aptuveni 0,42 Gy, ar 860 ds Marsa misijas devas ekvivalentu.011,01 Sv, tāpēc 0,5 Gy vai mazākas devas ir svarīgākas, mēs esam lietojuši 0,5 Gy pētīt zarnu epitēlija šūnu migrāciju, kas ir svarīga zarnu homeostazei, ”raksta komanda.

Rezultātā radās nozīmīgs DNS bojājums peles zarnās un palēnināja zarnu epitēlija šūnu migrāciju. DNS bojājuma sekas ir saistītas ar paaugstinātu vēža risku, un patiešām, pētījuma autori novēroja šūnu augšanu šī DNS bojājuma klātbūtnē, kas liecināja par lielāku vēža risku.

Bet arī jonizējošā starojuma ietekme uz epitēlija šūnu migrāciju, kaut arī nedaudz mazāk acīmredzama, ir nozīmīga. Epitēlija šūnu migrācija apraksta procesu, ar kura palīdzību zarnas uzlikušas šūnas aizvieto sevi, nodrošinot, ka barības vielu uzsūkšanās, imūnreakcija un visas citas zarnu funkcijas notiek kā paredzēts. Palēnināta epitēlija šūnu migrācija to visu izspiež.

“Epitēlija šūnu apgrozījums ir svarīgs, lai saglabātu vispārējo GI veselību, un tās traucējumi, ko izraisa kosmosa starojums, kā arī smago jonu staru terapija, rada bažas, kas prasa izpratni par tās molekulārajiem pamatiem,” rakstīja pētījuma autori, kuru vadīja Santos Kumar, Doktora grāds, pēcdoktorants Georgetownā. “Mainīta zarnu epitēlija šūnu migrācija var ne tikai apdraudēt barjeras funkciju un barības vielu uzsūkšanos, bet arī var pagarināt šūnu iedarbību uz luminālo saturu un sākt stresa reakcijas ar patoloģiskām sekām, tostarp resnās zarnas vēzi.”

Šis pētījums rada jaunus, nopietnus jautājumus par to, kā jonizējošais starojums varētu ietekmēt astronautus uz ilgiem, apkalpes lidojumiem uz Marsu vai cilvēkiem, kuri galu galā nokļūst tajā.

Kā Apgrieztā iepriekš ziņots, ka „apkalpe, kas dodas uz Marsu, varētu būt pakļauta aptuveni vienam pelēkajam starojumam - vairāk nekā 277 reizes lielāka par normālā gada radiācijas iedarbības devu uz Zemes.” Ilgākas misijas palielinātu iedarbību un, savukārt, palielinātu vēža risku, nemaz nerunājot par akūtas radiācijas saindēšanās risku. Zinātnieki ir ierosinājuši aizsargmehānismus, kā arī aizsargājošus medikamentus, lai gan līdz šim zinātnieki nav guvuši neko, kas varētu aizstāvēt cilvēkus pret šo kosmisko bombardēšanu.