Studiul de radiații examinează riscul leucemiei din călătoria pe Marte

celule albe, celule stem, celulelor stem, Wake Forest, aceleași celule, afectat capacitatea

Astronomii din Marte vor dezvolta leucemie din călătoria lor către Planeta Roșie? Ar putea părea o întrebare ciudată, dar studiile finanțate de NASA analizează tot felul de lucruri în pregătirea pentru ceea ce poate fi un alt salt gigantic pentru omenire – o excursie cu echipaj la Marte. Călătoria cu o echipă de oameni poate începe încă din anii 2030. Există diferite faze ale acestui proiect important, iar planificarea și cercetarea au început deja.

Puteți vedea toate planurile, inclusiv cele trei faze diferite de explorare, la site-ul NASA "Journey to Mars Overview".

Misiunea echipajului pe Marte vine cu multe pericole, unele cunoscute și unele, poate, necunoscute. Una dintre preocupările viitoarelor călători este impactul radiațiilor în spațiu asupra sănătății umane. Într-un nou studiu finanțat de NASA, cercetătorii au descoperit că radiația spațială adâncă poate accentua riscul de leucemie la astronauți, adus de modificările celulelor stem vitale din măduva osoasă care dau naștere tuturor celulelor sanguine noi din organism.

Radiații din raze X și scanări CT

Expunerea la radiații poartă cu ea potențialul de a face rău. Există radiații ionizante și radiații neionizante.

În timp ce radiațiile neionizante, cum ar fi razele ultraviolete de la soare, pot fi dăunătoare, vă puteți proteja de obicei de acest tip de radiații destul de ușor. Radiația ionizantă este mai greu de evitat. Radiațiile ionizante se pot mișca prin substanțe și pot schimba încărcarea atomilor din materialul din jur.

Particulele asociate cu radiațiile ionizante în spațiu provin din particulele centurii de radiație prins (centurile de la Van Allen), razele cosmice și particulele de flacără solară.

În cazul radiațiilor utilizate pentru a trata cancerul, beneficiile radiațiilor ionizante terapeutice (uciderea celulelor canceroase) sunt cântărite împotriva riscurilor de expunere, cum ar fi complicațiile pe termen scurt și lung, inclusiv apariția unei malignități noi ani mai tarziu. De asemenea, expunerea la radiații în raze X și scanările CT nu este luată cu ușurință, deoarece expunerile cumulative și inutile la radiațiile medicale și diagnostice pot, de asemenea, să adauge riscul de malignitate al unei persoane pe durata vieții.

Radiația de la razele galactice cosmice

Radiația este în principiu energia călătoriei, iar razele cosmice galactice (GCRs) sunt o formă de radiație care prezintă un interes deosebit deoarece se referă la călătoriile în spațiu. GCR-urile provin în general din

în afara sistemului nostru solar, dar în general din interiorul galaxiei Calea Lactee. GCR sunt, în esență, ioni de energie înaltă, cu elemente de energie care au luat toți electronii lor în timp ce au traversat galaxia aproape la viteza luminii. Radiația spațiului adânc este diferită de cea pe care o trăim pe suprafața Pământului – sau chiar pe orbita Pământului scăzută – deoarece există mult mai mult "trafic" de raze cosmice de mare energie galactică acolo, pe lângă radiații din evenimentele solare și din centurile de radiații care sunt mai aproape de casă. Pământul are curele de radiație numite centuri Van Allen care se extind la aproximativ 1.000 până la 60.000 kilometri deasupra suprafeței. Câmpul magnetic al Pământului deviază radiația și protejează atmosfera Pământului de distrugere, dar o misiune a lui Marte necesită o călătorie spațială.

Mai mult, Marte a pierdut câmpul magnetic cu miliarde de ani în urmă, deci pentru oamenii care au pus piciorul pe Planeta Roșie, nu va mai exista o astfel de protecție care să le aștepte. NASA este conștientă de aceste pericole și lucrează la soluții posibile. Cercetătorii NASA au ridicat chiar și perspectiva creării unui câmp magnetic artificial în jurul planetei Marte pentru a proteja misiunile viitoare.

Ce pot face razele galactice cosmice oamenilor?

Impactul radiației asupra oamenilor în spațiu este examinat în mai multe moduri diferite și nu este doar leucemie și malignitate pe care oamenii de știință sunt îngrijorați. NASA efectuează, de asemenea, studii privind astronauții în spațiu, modul în care astfel de expuneri pot afecta cunoașterea și comportamentul și cum genele răspund la radiații – și, în special, la ce genuri sunt activate și la ce genuri sunt oprite de astfel de expuneri.

Viața pe Marte ar putea aduce un risc crescut de leucemie, potrivit datelor colectate de o echipă de cercetare de la Centrul Medical Baptist Wake Forest. Grupul a investigat efectele potențiale ale radiației spațiului adânc în mod specific asupra celulelor stem hematopoietice umane (HSC). HSC-urile sunt, de fapt, aceleași celule stem pe care le-ați auzit despre faptul că sunt folosite ca tratament pentru cancer în unele cazuri.

Când un pacient are doze mari de chimioterapie planificat să ucidă celulele canceroase, chemo-ul poate, de asemenea, să-și ia taxele pe celulele stem. Din acest motiv, transplanturile de măduvă osoasă sau transplanturile de celule stem hematopoietice pot fi efectuate pentru a stimula capacitatea pacientului de a obține un început proaspăt cu celule sănătoase, care formează sânge nou. Acestea sunt aceleași celule care formează sânge în măduva osoasă, care produc toate celulele noi din sânge, pe măsură ce cele vechi se uzează. Celulele mature din sânge includ celulele roșii care transferă oxigenul din plămâni în restul corpului, dar și celulele albe care ajută la combaterea infecțiilor și malignității. Echipa de la Wake Forest a luat aceste HSC-uri care formeaza sange de la donatori sanatosi cu varste cuprinse intre 30 si 55 de ani si le-a expus la radiatii simulate si la GCR-uri ca razele asteptate sa bombardeze astronautii in timpul misiunii Mars. Ei au analizat apoi celulele din laborator și au descoperit că radiația a afectat celulele la nivel de celule stem, provocând mutații în genele care le-au afectat capacitatea de a se dezvolta în celulele sanguine mature. Expunerea la radiații a redus capacitatea celulelor stem de a produce aproape toate tipurile de celule sanguine, iar capacitatea lor de a face celule noi a fost adesea redusă cu până la 60 până la 80%, potrivit lui Christopher Porada, cercetător principal al proiectului.

Ceea ce ar putea însemna o astfel de reducere a celulelor sanguine pentru astronauți este ceva ce mulți pacienți despre cancerul de sân știu deja – scăderea globulelor roșii poate provoca anemie, cu simptome precum oboseală, slăbiciune, dificultăți de respirație și toleranță scăzută la exerciții fizice. Reducerea numărului de celule albe din sânge poate reduce protecția imună a organismului, sporind sensibilitatea la infecții. Reducerea numărului de trombocite poate face o persoană mai predispusă la probleme de coagulare și sângerare, cu vânătăi sau sângerări anormale.

Folosind șoareci pentru a afla mai multe

Deseori în cercetarea medicală, constatările care par să se păstreze adevărat în laborator nu pot fi reproduse sau verificate atunci când contează, într-o ființă umană reală, care trăiește în respirație – sau cu un șoarece. Pentru a încerca să înțeleagă cum ar putea arăta expunerea la radiații într-o ființă vie, echipa de la Wake Forest a transplantat HSC-urile iradiate cu GCR în șoareci. Șoarecii au dezvoltat leucemie limfoblastică acută de celule T. Echipa a descris aceasta ca prima demonstratie ca radiatiile spatiale adanci pot creste riscul de leucemie la om. Leucemiile limfoblastice acute T-cell (T-ALLs) sunt cancere agresive din sânge rezultate din modificările maligne ale celulelor care dau naștere celulelor T sau celulele albe din sânge cunoscute sub numele de limfocite T. T-ALL reprezintă 10 la sută până la 15 procente din totalul copiilor și 25% din totalul adulților. Pacientii cu T-ALL au adesea maduva osoasa care a devenit impachetata cu limfocite de celule T imature, precum si numar mare de celule albe din sange, tumori in zona toracica si implicarea frecventa a sistemului nervos central in momentul diagnosticarii. Ratele de vindecare de peste 75 la suta la copii si aproximativ 50 la suta la adulti au fost observate cu aceasta boala.

Linia de fund din studiul mouse-ului

Constatările anchetatorilor le-a permis să concluzioneze că două efecte diferite ale radiației s-ar putea să fi fost la locul de muncă în apariția leucemiei. În primul rând, au descoperit că leziunile genetice la HSC ar putea conduce direct la apariția leucemiei. In al doilea rand, radiatia a afectat si capacitatea HSC-urilor de a face celule T si B noi, ambele fiind celule albe, care pot fi implicate in lupta impotriva invadatorilor straini, cum ar fi bacteriile, dar si celulele tumorale. Deci, nu numai că aveți modificări genetice în celulele stem care pot duce la leucemie, dar aveți, de asemenea, un sistem imunitar afectat în ceea ce privește capacitatea sa de a elimina celulele maligne care apar din mutații induse de radiații.

Like this post? Please share to your friends: