Галактичке космичке зраке - само неки изазови мисије Марс
Вилл Марс Миссион астронаутс развију леукемију са свог путовања до Црвене планете? Можда звучи као чудно питање, али студије које финансира НАСА разматрају све врсте ствари у припреми за оно што може бити још један огроман скок за човечанство - путовање на Марс. Путовање са посадом људских бића може почети већ у 2030-тим. Постоје различите фазе овог важног пројекта, а планирање и истраживање су већ започете.
Можете видети све планове, укључујући и три различите фазе истраживања, на НАСА-овом сајту "Путовање до Марса".
Посланичка мисија на Марс долази са много опасности, неке познате и неке можда непознате. Једна од забринутости за будуће путнике је утицај дубоког зрачења на људско здравље. У новој студији која је финансирала НАСА, истраживачи су открили да зрачење дубоког зрачења може повећати ризик од леукемије код астронаута, изазваних промјенама виталних матичних ћелија у коштаној сржи која доводи до нових крвних ћелија у телу.
Радијација Од Кс-зрака и ЦТ скенирања
Излагање радијацијом носи са собом могућност наношења штете . Постоји јонизујуће зрачење и нејонизујуће зрачење.
Иако нејонизујуће зрачење, попут УВ зрака од сунца, може бити штетно, обично се можете лако заштитити од ове врсте зрачења. Ионизујуће зрачење је теже избјећи. Јонизирајуће зрачење може да се креће кроз супстанце и промени пуњење атома у околном материјалу.
Честице повезане са јонизујућим зрачењем у простору потичу од ухваћених честица радијационих појасева (Ван Аллен Белтс), космичких зрака и честица сунчева.
У случају радијације која се користи за лечење рака, користи терапијског јонизујућег зрачења (убијање ћелија рака) се одмеравају од ризика од таквог излагања, као што су кратке и дуготрајне компликације, укључујући појаву нових малигних година касније.
Исто тако, излагање радијацији у рендгенским снимцима и ЦТ скенирање не узима се лагано, јер кумулативна и непотребна изложеност медицинском и дијагностичком зрачењу такође може допринети ризику од малигнитета у животу особе.
Зрачење из галактичких космичких зрака
Радиација је у основи енергија путовања, а галактички космички зраци (ГЦР) представљају један облик зрачења који је од великог интереса јер се односи на путовање кроз свемир. ГЦР-ови углавном долазе изван нашег соларног система, али углавном из наше галаксије Млечног пута. ГЦР су у суштини тешки, високонергијски јони елемената који су одузели све своје електроне док су пролазили кроз галаксију при скоро брзини светлости.
Радијација дубоког простора се разликује од онога што доживљавамо на површини Земље - или чак и на ниској Земљиној орбити - јер постоји много више "саобраћаја" високих енергетских галаксијских космичких зрака, поред зрачења од сунчаних догађаја и од заштитне траке које су ближе кући. Земља има зрачне траке зване Ван Аллен, које се протежу око 1.000 до 60.000 километара изнад површине.
Земљино магнетно поље одбија радијацију и штити Земљину атмосферу од уништења, али мисија Марс захтева дубоко свемирско путовање.
Штавише, Марс је изгубио своје магнетско поље милијардама година, тако да за људе који су коначно стигли на Црвену планету, неће бити такве заштите која их чека. НАСА је добро упозната са овим опасностима и ради на могућим решењима. Научници НАСА-а чак су подигли могућност стварања вештачког магнетног поља око Марса како би заштитили будуће мисије.
Шта могу галактичке космичке зраке учинити људима?
Утицај зрачења на људе у свемиру се испитује на више различитих начина, а не само леукемија и малигнитет за коју су научници забринути. НАСА такође спроводи студије у којима се истражују астронавти у простору, како такве експозиције могу утицати на когницију и понашање, и како гени реагују на зрачење - и конкретно, који гени су укључени и који гени су искључени из таквих експозиција.
Живот на Марсу може довести до повећаног ризика од леукемије, према подацима које је сакупљао истраживачки тим из медицинског центра Ваке Форест Баптист Медицал Центер. Група је истраживала потенцијалне утицаје дубоког зрачења на специфичне хумане хематопоетске матичне ћелије (ХСЦс). ХСЦ су заправо исте матичне ћелије које сте можда чули о томе, у неким случајевима се користе као лечење карцинома.
Када пацијент има високе дозе хемотерапије планирају да убија ћелије рака, хемотерапија може такође узети свој допринос на матичне ћелије. Због тога се могу извршити трансплантације коштане сржи или трансплантације хематопоетских матичних ћелија како би се повећала способност пацијента да добије нови почетак са здравим, новим крвотворним ћелијама. Ово су исте крвотворне ћелије у вашој коштаној сржи која производе све своје нове крвне ћелије док се старији троше. Зреле ћелије у крви укључују црвене ћелије које прелазе кисеоник из плућа на остатак свог тела, али такође и беле ћелије које помажу у борби против инфекције и малигнитета.
Тим у Ваке Форест-у је ове ХСЦ-ове који су формирали крв узели од здравих донатора у доби између 30 и 55 година и изложили их симулираним зрачењима и ГЦР-овима као што су зраци очекивани да бомбардују астронауте током мисије Марс. Након тога анализирали су ћелије у лабораторији и открили да зрачење утиче на ћелије на нивоу матичних ћелија, узрокујући мутације у геномима који утичу на њихову способност да се развију у зреле крвне ћелије. Излагање радијацијом је смањило способност матичних ћелија да производе готово све врсте крвних зрнаца, а њихов капацитет за стварање нових ћелија често је смањен за чак 60 до 80 одсто, каже Цхристопхер Порада, виши истраживач на пројекту.
Оно што такво смањење крвних зрнаца може значити за астронауте је нешто што многи пацијенти у крвном панку већ знају - пад крвних зрнаца може узроковати анемију , са симптомима као што су умор, слабост, отежано дишу и слаба толеранција вежбања. Смањење бијелих крвних зрнаца може смањити имунолошку одбрану тијела, повећавајући подложност инфекцији. А смањење тромбоцита може довести до тога да је особа склонија проблемима згрушавања и крварења, са абнормалним модрицама или крварењем.
Користите мишеве да бисте сазнали више
Често у медицинским истраживањима, открића која се, како изгледа, држе истините у лабораторији не могу се репродуковати или верификовати када је важно, у стварном, живом човеку за дисање - или мишу за почетак. Да би покушали да стекну увид у то како изложеност радијацији може изгледати у живом бићу, тим у Ваке Форест-у је трансплантирао ГЦР-озрачене ХСЦ у мишеве.
Мишеви су наставили да развијају акутну лимфобластну леукемију Т-ћелија . Тим је ово описао као прву демонстрацију да сондирање у дубоком простору може повећати ризик од леукемије код људи.
Акутне лимфобластне леукемије Т-ћелија (Т-АЛЛс) су агресивне карциноме крви, које су последица малигних промена у ћелијама које доводе до Т-ћелија, или беле крвне ћелије познате као Т-лимфоцити. Т-АЛЛ учествује са 10% до 15% од детињства АЛЛ и 25% одраслих АЛЛ. Пацијенти са Т-АЛЛ-ом често имају коштану срж која је запаљена незрелим лимфобластима Т ћелија, као и високим бројем бијелих крвних зрнаца, туморима у пределу грудног коша и честим укључивањем централног нервног система у време дијагнозе. Стопа лечења преко 75 процената код деце и око 50 процената код одраслих је забележена код ове болести.
Боттом Лине Фром Студи
Налази истражитеља су им омогућили да закључе да су на појаву леукемије могле доћи до два различита ефекта зрачења. Прво, пронашли су генетско оштећење ХСЦ-а могли би директно довести до развоја леукемије. Друго, зрачење је такође оштетило способност ХСЦс-а да направе нове Т и Б ћелије, обе су беле крвне ћелије које могу бити укључене у борбу против страних освајача попут бактерија, али и туморских ћелија. Дакле, не само да имате генетске промене у матичним ћелијама које могу довести до леукемије, већ имате и оштећени имуни систем у погледу његове способности да елиминишете малигне ћелије које проистичу из мутација изазване радиацијом.
> Извори
> Дацхев Т, Хорнецк Г, Хадер ДП, ет ал. Временски профил изложености космичког зрачења током мисије ЕКСПОСЕ-Е: Инструмент Р3ДЕ. Астробиологија . 2012; 12 (5): 403-411.
> Ван Влиербергхе П, Феррандо А. Молекулска основа акутне лимфобластне леукемије Т ћелија. Ј Цлин Инвест . 2012; 122 (10): 3398-3406.