Марс Тревел: рак, повреждение кишечника, вызванное космическими лучами в исследовании НАСА

Ученые выясняют, как мы будем питаться на Марсе, управлять на Марсе и даже молиться на Марсе, но остается один важный вопрос: как мы будем бороться с воздействием космического излучения на Марс? На Земле мы защищены нашей атмосферой и магнитным полем, но на Марсе будущие колонисты будут обнажены против космических лучей. Нам лучше как выяснить, как защитить себя от этого в ближайшее время, так как новые исследования показывают, что мы долго не продержимся без болезни.

В статье, опубликованной в понедельник в журнале Известия Национальной академии наук Группа исследователей из Джорджтаунского университета показывает, что радиация в дальнем космосе может оказывать значительное разрушительное воздействие на тонкую кишку мышей, увеличивая риск возникновения рака. Этот ущерб сохранился для год после воздействия радиации.

В частности, они изучали эффекты ионизирующего излучения, типа излучения, обнаруженного в космосе. Ионизирующее излучение состоит из пучков высокоэнергетических частиц с такой энергией, что они могут выбить электроны и протоны из атомов; в этом случае исследователи использовали тяжелые ионы железа (56Fe) в своих экспериментах в Лаборатории космической радиации НАСА, бомбардируя мышей низкой дозой.

Команда использовала дозу радиации, сравнимую с той, которая будет испытана во время поездки на Марс. «Поскольку предполагаемая доза облучения для 1000-дневной миссии на Марс составляет около 0,42 Гр, с оценкой эквивалентной дозы в 860-дневной миссии на Марс.011,01 Зв, поэтому дозы в 0,5 Гр или менее более актуальны, мы использовали 0,5 Гр изучать миграцию кишечных эпителиальных клеток, что важно для кишечного гомеостаза », - пишут ученые.

В результате произошло значительное повреждение ДНК в тонком кишечнике мышей и замедленная миграция эпителиальных клеток кишечника. Эффект повреждения ДНК связан с повышенным риском развития рака, и, действительно, авторы исследования наблюдали рост клеток при наличии такого повреждения ДНК, что предполагало более высокий риск развития рака.

Но влияние ионизирующего излучения на миграцию эпителиальных клеток, хотя и немного менее очевидно, также является значительным. Миграция эпителиальных клеток описывает процесс, посредством которого клетки, выстилающие кишечник, замещают себя, гарантируя, что поглощение питательных веществ, иммунный ответ и все другие функции кишечника идут, как ожидалось. Замедленная миграция эпителиальных клеток выбрасывает все это из строя.

«Оборот эпителиальных клеток важен для поддержания общего состояния желудочно-кишечного тракта, и его возмущение космическим излучением, а также радиотерапией тяжелыми ионами вызывает опасения, которые требуют понимания его молекулярных основ», - пишут авторы исследования под руководством Сантоша Кумара, Доктор философии, докторская степень в Джорджтауне. «Измененная миграция кишечных эпителиальных клеток может не только нарушить барьерную функцию и всасывание питательных веществ, но также может продлить воздействие на клетки содержимого просвета и инициировать стрессовые реакции с патологическими последствиями, включая рак толстой кишки».

Это исследование поднимает новые серьезные вопросы о том, как ионизирующее излучение может повлиять на космонавтов при длительных полетах с экипажем на Марс или на людей, которые в конечном итоге поселяются там.

Как обратный Ранее сообщалось, что «команда, направляющаяся на Марс, вероятно, будет подвергаться воздействию примерно одной серой радиации - более чем в 277 раз больше дозы радиационного облучения на Земле в обычном году». Более длительные миссии увеличат воздействие и, в свою очередь, увеличат риск рака, не говоря уже о риске острого радиационного отравления. Ученые предложили защитные механизмы, а также защитные лекарства, хотя до сих пор ученые не придумали ничего, что могло бы защитить людей от этой космической бомбардировки.