Галактички космички зраци - само некои од предизвиците на мисијата на Марс
Дали астронаутите на Мисијата на мисијата ќе развијат леукемија од нивното патување до Црвената планета? Тоа може да звучи како чудно прашање, но истражувањата финансирани од НАСА ги разгледуваат сите видови на работи кои се подготвуваат за она што може да биде уште еден голем скок за човештвото - патување со патување до Марс. Патувањето со екипаж на луѓе може да започне уште во 2030-тите. Постојат различни фази од овој важен проект, а планирањето и истражувањето веќе започнаа.
Можете да ги видите сите планови, вклучувајќи ги и трите различни фази на истражување, на НАСА на "Патување до Марс Преглед" сајт.
Мисијата на Марс на Марс доаѓа со многу опасности, некои познати и некои можеби непознати. Една од загриженоста за идни патници е влијанието на длабоко-вселенското зрачење врз здравјето на луѓето. Во новата студија финансирана од НАСА, истражувачите откриле дека зрачењето од длабоко вселување може да го зголеми ризикот од леукемија кај астронаутите, предизвикани од промените во виталните матични клетки во коскената срцевина, што доведува до нови крвни клетки во телото.
Зрачење Од Х-зраци и КТ скенови
Изложеноста на зрачење носи со себе потенцијал да направи штета . Постои јонизирачко зрачење и нејонизирачко зрачење.
Додека нејонизирачкото зрачење, како оние УВ зраци од сонцето, може да биде штетно, обично може да се заштити од овој тип на зрачење прилично лесно. Јонизирачкото зрачење е потешко да се избегне. Јонизирачкото зрачење може да се движи низ супстанции и да го промени наборот на атомите во околниот материјал.
Честичките поврзани со јонизирачкото зрачење во вселената доаѓаат од заробени честички од зрачење (Van Allen Belts), космички зраци и соларни честички на блендата.
Во случај на радијација која се користи за лекување на рак, придобивките од терапевтското јонизирачко зрачење (убивање на клетките на ракот) се измерат од ризиците од таквата експозиција, како што се кратки и долгорочни компликации, вклучувајќи и појава на нови малигните години подоцна.
Исто така, изложеноста на зрачење во х-зраци и КТ скенови не се зема лесно, бидејќи кумулативните и непотребни изложености на медицинско и дијагностичко зрачење, исто така, можат да го зголемат ризикот од малигнитет во текот на животот на една личност.
Зрачење од галактички космички зраци
Зрачењето е всушност патувачка енергија, а галактичките космички зраци (ГКР) се една форма на радијација која е од голем интерес, бидејќи се однесува на патувањето низ вселената. ГКР најчесто доаѓаат надвор од нашиот сончев систем, но генерално од нашата галаксија Млечен Пат. ГКЦ се суштински тешки, високо-енергетски јони на елементите кои ги однесоа сите нивни електрони додека ја поминуваа галаксијата со речиси брзината на светлината.
Зрачењето на длабокиот простор е различно од она што го доживуваме на површината на Земјата - или дури и на ниската орбита на Земјата - бидејќи таму има многу повеќе "сообраќај" од високоенергетски галактички космички зраци, покрај зрачењето од соларните настани и од зраците за зрачење кои се поблиску до дома. Земјата има зрачни појаси наречени ван Ален појаси кои се протегаат околу 1.000 до 60.000 километри над површината.
Магнетното поле на Земјата го одбива зрачењето и ја штити атмосферата на Земјата од уништување, но мисијата на Марс бара длабоко вселенско патување.
Уште повеќе, Марс го загубил своето магнетно поле пред милијарди години, така што за луѓето кои на крајот стапнале на Црвената планета, нема да има таква заштита што ќе ги чека. НАСА е свесна за овие опасности и работи на можни решенија. Научниците од НАСА дури ја зголемија можноста да создадат вештачко магнетно поле околу Марс за да ги заштитат идните мисии.
Кои галактички космички зраци можат да направат за луѓето?
Влијанието на зрачењето врз луѓето во вселената се испитува на неколку различни начини, а тоа не е само леукемија и малигнитет за што научниците се загрижени. НАСА, исто така, спроведува студии за истражување на астронаутите за вселенски летала, како таквите изложеност може да влијаат на сознавањето и однесувањето и како гените реагираат на зрачењето, и конкретно, кои гени се вклучени и кои гени се исклучуваат од таквите изложености.
Животот на Марс може да доведе до зголемен ризик од леукемија, според податоците собрани од истражувачки тим од Медицинскиот центар "Бактерист" на Вејк Форест. Групата ги испитувала потенцијалните влијанија на длабокото зрачење врз човечките хематопоетски матични клетки (HSCs). ХСЦ се всушност истите матични клетки за кои можеби сте слушнале дека во некои случаи се користат како третман за рак.
Кога пациентот има високи дози на хемотерапија планирано да ги убие клетките на ракот, хемотерапијата исто така може да го земе својот данок на матични клетки. Поради ова, може да се извршат трансплантации на коскена срцевина или трансплантации на хематопоетски матични клетки за да се зголеми способноста на пациентот да добие нов почеток со здрави, нови клетки кои формираат крв. Ова се истите клетки кои формираат крв во коскената срцевина, кои ги произведуваат сите ваши нови крвни клетки како што се истрошени старите. Зрелите клетки во крвта ги вклучуваат црвените крвни клетки кои шлатлат кислород од вашите бели дробови до остатокот од вашето тело, но исто така и белите клетки кои помагаат во борбата против инфекциите и малигнитетот.
Тимот во Вејк Форест ги зеде овие ХСЦ-формиращи крв од здрави донатори на возраст меѓу 30 и 55 години и ги изложи на симулирано зрачење и ГКР како зраците што се очекува да ги бомбардираат астронаутите за време на мисијата на Марс. Тие потоа ги анализирале клетките во лабораторијата и утврдиле дека зрачењето влијаело на клетките на ниво на матични клетки, предизвикувајќи мутации во гените кои ја зафатиле нивната способност да се развијат во зрели крвни клетки. Изложеноста на радијација ја намали способноста на матичните клетки да произведат речиси сите видови крвни клетки, а нивниот капацитет за создавање нови клетки честопати беше намален за 60 до 80 проценти, според Кристофер Порада, постар истражувач на проектот.
Она што таквото намалување на крвните клетки може да значи за астронаутите е нешто што многу пациенти со рак на крв веќе знаат - падот на црвените крвни клетки може да предизвика анемија , со симптоми како замор, слабост, отежнато дишење и слаба толеранција за вежбање. Намалувањето на белите крвни клетки може да ја намали имунолошката одбрана на телото, зголемувајќи ја подложноста кон инфекции. И намалувањето на тромбоцитите може да го направи лицето повеќе склони кон проблеми со коагулација и крварење, со абнормални модринки или крварење.
Користење на глувци за да дознаете малку повеќе
Често во медицинските истражувања, наодите кои се чини дека се одржуваат во лабораторијата не можат да се репродуцираат или потврдат кога е важно, во вистинско, живо човечко дишење - или со глувчето за кое треба да се почне. За да се обиде да добие увид во тоа како изложеноста на радијација може да изгледа во живо суштество, тимот на "Вејк шум" ги трансплантираше ГЦР-озрачени HSCs во глувци.
Глувците продолжија да развиваат А-клеточна акутна лимфобластна леукемија . Тимот го опиша ова како прва демонстрација дека зрачењето од длабоко вселување може да го зголеми ризикот за леукемија кај луѓето.
Т-клеточните акутни лимфобластични леукемии (Т-АЛЛ) се агресивни рак на крвта како резултат на малигните промени во клетките кои предизвикуваат Т-клетки или белите крвни клетки познати како Т-лимфоцити. T-ALL учествува со 10 проценти до 15 проценти од детството СИЛ и 25 проценти од возрасните СИТЕ. Пациентите со T-ALL често имаат коскена срцевина која станала спакувана со незрели Т клеточни лимфобласти, како и високи бели крвни клетки, тумори во градите и честа зафатеност на централниот нервен систем во времето на дијагнозата. Стапката на излекување над 75 проценти кај децата и околу 50 проценти кај возрасните биле забележани кај оваа болест.
Крајна линија од проучување на глувчето
Наодите на истражувачите им дозволиле да заклучат дека два различни ефекти на зрачење можеби биле на работа во појавата на леукемијата. Прво, тие откриле генетско оштетување на HSC може директно да доведат до развој на леукемија. Второ, зрачењето, исто така, ја наруши способноста на ХСЦ да создадат нови Т и В клетки, од кои двете се бели крвни клетки кои можат да бидат вклучени во борбата против странските освојувачи како бактерии, но исто така и туморските клетки. Значи, не само што ги имате генетските промени во матичните клетки кои можат да доведат до леукемија, но исто така имате оштетен имунолошки систем во однос на нејзината способност да ги елиминирате малигните клетки кои произлегуваат од мутациите индуцирани од радијација.
> Извори
> Dachev T, Horneck G, Häder DP, et al. Временски профил на изложеност на космичкото зрачење за време на мисијата EXPOSE-E: Инструментот R3DE. Астробиологија . 2012; 12 (5): 403-411.
> Ван Вилерберхе П, Ферандо А. Молекуларната основа на Т клеточната акутна лимфобластна леукемија. J Clin Invest . 2012; 122 (10): 3398-3406.