Rrezi kozmike galaktike-vetëm disa nga sfidat e misionit Mars
Astronautët e Misionit Mars do të zhvillojnë leuçemi nga udhëtimi i tyre drejt Planetit të Kuq? Kjo mund të tingëllojë si një pyetje e çuditshme, por studimet e financuara nga NASA po shohin në të gjitha llojet e gjërave në përgatitje për atë që mund të jetë një hap tjetër gjigant për njerëzimin - një udhëtim me njeri në Mars. Udhëtimi me një ekuipazh të qenieve njerëzore mund të fillojë sa më shpejt që nga vitet 2030. Ka faza të ndryshme të këtij projekti të rëndësishëm, dhe planifikimi dhe hulumtimet tashmë kanë filluar.
Ju mund të shikoni të gjitha planet, duke përfshirë tre fazat e ndryshme të eksplorimit, në faqen e NASA-s "Udhëtimi në Mars".
Misioni i drejtuar në Mars vjen me shumë rreziqe, disa të njohura dhe disa ndoshta të panjohura. Një nga shqetësimet për udhëtarët e ardhshëm është ndikimi i rrezatimit në hapësirë të thellë në shëndetin e njeriut. Në një studim të ri të financuar nga NASA, studiuesit kanë zbuluar se rrezatimi i thellë i hapësirës mund të rrisë rrezikun e leukemisë në astronautët, të shkaktuara nga ndryshimet në qelizat burimore vitale në palcën e eshtrave që krijojnë të gjitha qelizat e reja të gjakut në trup.
Rrezatimi nga rrezet X dhe skanimet CT
Ekspozimi i rrezatimit bart me vete potencialin për të bërë dëm . Ka rrezatim jonizues dhe rrezatim jo-jonizues.
Ndërsa rrezatimi jonizues, si ato rrezet UV nga dielli, mund të dëmtojë, zakonisht mund ta mbrosh veten nga ky lloj rrezatimi mjaft lehtë. Rrezatimi jonizues është më i vështirë për t'u shmangur. Rrezatimi jonizues mund të lëvizë nëpër substanca dhe të ndryshojë ngarkesën e atomeve në materialin përreth.
Grimcat që shoqërojnë rrezatimin jonizues në hapësirë vijnë nga grimcat e rripave të bllokuara të rrezatimit (Van Allen Belts), rrezet kozmike dhe grimcat diellore.
Në rastin e rrezatimit që përdoret për të trajtuar kancerin, përfitimet e rrezatimit jonizues terapeutik (vrasja e qelizave të kancerit) peshohen kundër rreziqeve nga ekspozimi i tillë, siç janë komplikimet afatshkurtra dhe afatgjata, duke përfshirë shfaqjen e një viti të ri malignancy më vonë.
Po kështu, ekspozimi ndaj rrezatimit në rrezet x dhe skanimet e CT nuk merret lehtë, pasi ekspozimet kumulative dhe të panevojshme ndaj rrezatimit mjekësor dhe diagnostikues gjithashtu mund të shtojnë rrezikun e jetës së një personi për malignitet .
Rrezatimi nga rrezet kozmike galaktike
Rrezatimi është në thelb duke udhëtuar energji dhe rrezet kozmike galaktike (GCRs) janë një formë e rrezatimit që është me interes të madh për sa i përket udhëtimit në hapësirë. GCR-të vijnë kryesisht jashtë sistemit tonë diellor, por në përgjithësi nga galaktika e Rrugës Latine. GCR janë në thelb të rënda, jonet e lartë të energjisë të elementeve që i kanë hequr të gjitha elektronet e tyre, ndërsa ata kaluan galaktikën pothuajse në shpejtësinë e dritës.
Rrezatimi i hapësirës së thellë është i ndryshëm nga ajo që përjetojmë në sipërfaqen e Tokës - ose edhe në orbitën e ulët të Tokës - sepse ka shumë më tepër "trafik" të rrezeve kozmike galaktike me energji të lartë atje, përveç rrezatimit nga ngjarjet diellore dhe nga rripat e rrezatimit që janë më afër shtëpisë. Toka ka rripa rrezatimi të quajtur Van Allen rripa që shtrihen rreth 1.000 në 60.000 kilometra mbi sipërfaqe.
Fusha magnetike e Tokës e devijon rrezatimin dhe mbron atmosferën e Tokës nga shkatërrimi, por një mision Mars kërkon udhëtim të thellë në hapësirë.
Për më tepër, Marsi humbi fushën magnetike miliarda vjet më parë, kështu që për njerëzit që përfundimisht vendosën në Planetin e Kuq, nuk do të ketë një mbrojtje të tillë që do t'i presë. NASA është në dijeni të këtyre rreziqeve dhe po punon për zgjidhjet e mundshme. Shkencëtarët e NASA-s kanë rritur edhe mundësinë e krijimit të një fushe artificiale magnetike rreth Marsit për të mbrojtur misionet e ardhshme.
Çfarë mund të bëjë rrezet kozmike galaktike për njerëzit?
Ndikimi i rrezatimit tek njerëzit në hapësirë është duke u shqyrtuar në një numër mënyrash të ndryshme, dhe nuk është vetëm leuçemia dhe keqdashja që shkencëtarët janë të shqetësuar. NASA gjithashtu po kryen studime duke shqyrtuar astronautët që shëtisin në hapësirë, se si ekspozimet e tilla mund të ndikojnë në njohjen dhe sjelljen, dhe si gjenet reagojnë ndaj rrezatimit - dhe në mënyrë specifike, cilat gjene janë të ndezur dhe cilat gjene janë të fikur nga ekspozime të tilla.
Jeta në Mars mund të sjellë një rrezik në rritje të leuçemisë, sipas të dhënave të mbledhura nga një ekip kërkimor nga Qendra Mjekësore e Wake Forest Baptist. Grupi ka hetuar ndikimet e mundshme të rrezatimit të thellë të hapësirës në mënyrë specifike në qelizat burimore të hematopoetike (HSCs). HSCs janë në të vërtetë qelizat staminale të njëjta që mund të keni dëgjuar për atë që përdoren si trajtim për kancer në disa raste.
Kur një pacient ka doza të larta të kimioterapisë të planifikuara për të vrarë qelizat e kancerit, kimi mund të marrë gjithashtu numrin e saj në qelizat burimore. Për shkak të kësaj, transplantet e palcës së eshtrave ose transplantet e qelizave burimore hematopoietike mund të kryhen për të rritur aftësinë e pacientit për të filluar një fillim të ri me qeliza të shëndetshme dhe të reja që formojnë gjak. Këto janë qelizat e njëjta qelizash të gjakut në palcën e eshtrave që prodhojnë të gjitha qelizat e gjakut të rinj, pasi që ato të vjetër konsumohen. Qelizat e pjekur në gjak përfshijnë qelizat e kuqe që shpartallojnë oksigjenin nga mushkëritë tuaja në pjesën tjetër të trupit tuaj, por edhe qelizat e bardha që ndihmojnë në luftimin e infeksionit dhe malignitetit.
Ekipi i Wake Forest morri këto HSCs që prodhonin gjak nga donatorë të shëndetshëm të moshës 30 deri në 55 vjeç dhe i ekspozuan ato në rrezatim simulues dhe GCR si rrezet që priten të bombardonin astronautët gjatë një misioni të Marsit. Ata analizuan qelizat në laborator më pas dhe zbuluan se rrezatimi prekte qelizat në nivelin e qelizave burimore, duke shkaktuar mutacione në gjenet që prekur aftësinë e tyre për të zhvilluar në qeliza të pjekura të gjakut. Ekspozimi i rrezatimit zvogëloi aftësinë e qelizave staminale për të prodhuar pothuajse të gjitha llojet e qelizave të gjakut dhe kapaciteti i tyre për të bërë qeliza të reja u reduktua shpesh nga 60 deri në 80 për qind, sipas Christopher Porada, një studiues i lartë në këtë projekt.
Çfarë një reduktim i tillë i qelizave të gjakut mund të thotë për astronautët është diçka që shumë pacientë të kancerit të gjakut tashmë e dinë - rënia e qelizave të kuqe të gjakut mund të shkaktojë anemi , me simptoma të tilla si lodhje, dobësi, gulçim dhe tolerancë të dobët ushtrimi. Reduktimi i qelizave të bardha të gjakut mund të zvogëlojë mbrojtjen imunitare të trupit, duke rritur ndjeshmërinë ndaj infeksionit. Dhe reduktimi i trombociteve mund ta bëjë një person më të prirur ndaj problemeve të koagulimit dhe gjakderdhjes, me bruizime jonormale ose gjakderdhje.
Përdorimi i minjve për të zbuluar më shumë
Shpesh në hulumtimet mjekësore, gjetjet që duket se mbahen të vërteta në laborator nuk mund të riprodhohen ose të verifikohen kur ka rëndësi, në një jetë të vërtetë frymëmarrjeje të qenieve njerëzore ose një mouse për të filluar. Për të provuar të kuptojnë se si ekspozimi i rrezatimit mund të duket në një qenie të gjallë, ekipi në Wake Forest transplantonte HSC-të të rrezatuar në GCR në minj.
Minj vazhdoi të zhvillonte leukeminë limfoblastike akute të qelizave T. Ekipi e përshkroi këtë si demonstratën e parë që rrezatimi i thellë i hapësirës mund të rrisë rrezikun e leukemisë tek njerëzit.
Leukemiet limfoblastike akute të T-qelizave (T-ALLs) janë kancere agresive të gjakut që rezultojnë nga ndryshimet malinje në qelizat që shkaktojnë rritjen e qelizave T ose qelizat e bardha të gjakut të njohura si T limfocite. T-ALL llogaritë për 10 për qind në 15 për qind të fëmijërisë LEK dhe 25 për qind e të rriturve LEK. Pacientët me T-ALL shpesh kanë palcë kockore që është bërë e mbushur me limfoblastët e qelizave T të papjekura, si dhe me numërimin e lartë të qelizave të bardha, tumoret në zonën e kraharorit dhe përfshirjen e shpeshtë të sistemit nervor qendror në kohën e diagnozës. Shkalla e shërimit mbi 75 për qind në fëmijët dhe rreth 50 për qind në të rriturit janë parë me këtë sëmundje.
Linja e poshtme nga studimi i miut
Gjetjet e hetuesve u lejuan të konkludojnë se dy efektet e ndryshme të rrezatimit mund të kenë qenë në punë në shfaqjen e leukemisë. Së pari, ata gjetën dëmtim gjenetik të HSCs mund të çojnë drejtpërdrejt në zhvillimin e leuçemisë. Së dyti, rrezatimi gjithashtu dëmtoi aftësinë e HSCs për të bërë qeliza të reja T dhe B, të cilat janë qeliza të bardha të gjakut që mund të përfshihen në luftimin e pushtuesve të huaj si bakteret, por edhe qelizat tumorale. Pra, jo vetëm që keni ndryshime gjenetike në qelizat burimore që mund të çojnë në leuçemi, por gjithashtu keni një sistem imunitar të dëmtuar në lidhje me aftësinë e tij për të eliminuar qelizat malinje që dalin nga mutacione të shkaktuara nga rrezatimi.
> Burimet
> Dachev T, Horneck G, Häder PD, et al. Profili kohor i ekspozimit kozmik të rrezatimit gjatë Misionit të Ekspozitës: Instrumenti R3DE. Astrobiologjia . 2012; 12 (5): 403-411.
> Van Vlierberghe P, Ferrando A. Baza molekulare e leukemisë limfoblastike akute të qelizave T. J Clin Invest . 2012; 122 (10): 3398-3406.