Mars Travel: Krebs, Darmschaden durch kosmische Strahlen in der NASA-Studie

Wissenschaftler finden heraus, wie wir auf dem Mars essen, auf dem Mars regieren und sogar auf dem Mars beten. Eine entscheidende Frage bleibt jedoch bestehen: Wie werden wir mit den Auswirkungen der Weltraumstrahlung auf den Mars umgehen? Auf der Erde sind wir durch unsere Atmosphäre und unser Magnetfeld geschützt, aber auf dem Mars werden zukünftige Kolonisten nackt vor kosmischen Strahlen sein. Wir sollten besser herausfinden, wie wir uns davor schützen können, da neue Forschungsergebnisse zeigen, dass wir nicht lange ohne Krankheit bleiben werden.

In einer Zeitung veröffentlicht am Montag in der Zeitschrift Verfahren der National Academy of Sciences ein Team von Forschern der Georgetown University zeigt, dass die Strahlung im Weltraum erhebliche Auswirkungen auf den Dünndarm von Mäusen haben kann, was das Krebsrisiko erhöht. Dieser Schaden hielt für an ein Jahr nach der Bestrahlung.

Insbesondere untersuchten sie die Auswirkungen ionisierender Strahlung, einer im Weltraum vorhandenen Strahlung. Die ionisierende Strahlung besteht aus Strahlen energiereicher Teilchen mit so viel Energie, dass sie die Elektronen und Protonen von Atomen schlagen können. In diesem Fall verwendeten die Forscher schwere Eisenionen (56Fe) in ihren Experimenten im NASA Space Radiation Laboratory und bombardierten Mäuse mit einer niedrigen Dosis.

Das Team verwendete eine Strahlendosis, die vergleichbar war mit der Erfahrung auf einer Marsreise. „Da die geschätzte Strahlungsdosis für eine 1.000-d-Mars-Mission etwa 0,42 Gy beträgt, bei einer Schätzung eines 860-d-Mars-Missionsdosisäquivalents von.011,01 Sv sind Dosen von 0,5 Gy oder weniger relevanter, haben wir 0,5 Gy verwendet die Wanderung von Darmepithelzellen zu studieren, was für die Darmhomöostase wichtig ist “, schreibt das Team.

Als Folge davon traten bedeutende DNA-Schäden im Dünndarm der Mäuse und eine verlangsamte Wanderung von Darmepithelzellen auf. Die Auswirkungen von DNA-Schäden gehen mit einem erhöhten Krebsrisiko einher, und in der Tat beobachteten die Autoren der Studie das Zellwachstum in Gegenwart dieser DNA-Schäden, was auf ein höheres Krebsrisiko schließen lässt.

Die Wirkung von ionisierender Strahlung auf die Wanderung von Epithelzellen ist zwar etwas weniger offensichtlich, aber auch signifikant. Die Migration von Epithelzellen beschreibt den Prozess, durch den die Zellen, die den Darm auskleiden, sich selbst ersetzen, wodurch sichergestellt wird, dass die Nährstoffaufnahme, die Immunreaktion und alle anderen Darmfunktionen wie erwartet ablaufen. Die verlangsamte Migration von Epithelzellen wirft das Ganze aus dem Gleichgewicht.

"Der Umsatz von Epithelzellen ist wichtig für die Aufrechterhaltung der Gesundheit von GI und die Störung durch Weltraumstrahlung sowie durch Hochstrahlungs-Strahlentherapie wirft Bedenken auf, die ein Verständnis der molekularen Grundlagen erfordern", schreiben die Autoren der Studie unter Leitung von Santosh Kumar. Ph.D., Postdoktorand in Georgetown. "Eine veränderte Migration von Darmepithelzellen könnte nicht nur die Barrierefunktion und die Nährstoffaufnahme beeinträchtigen, sondern auch die Exposition der Zellen gegenüber dem luminalen Inhalt verlängern und Stressreaktionen mit pathologischen Folgen, einschließlich Darmkrebs, auslösen."

Diese Studie wirft neue, ernste Fragen auf, wie ionisierende Strahlung Astronauten auf langen Besatzungsflügen zum Mars oder den Menschen, die sich dort ansiedeln, beeinflussen könnte.

Wie Inverse zuvor berichtet: "Eine Besatzung zum Mars würde wahrscheinlich etwa einem Grau der Strahlung ausgesetzt sein - mehr als 277-fache Dosis der Strahlenbelastung eines normalen Jahres auf der Erde." Längere Missionen würden die Exposition erhöhen und wiederum das Krebsrisiko erhöhen. Ganz zu schweigen von dem Risiko einer akuten Strahlenvergiftung. Wissenschaftler haben Abschirmmechanismen sowie Schutzmedikamente vorgeschlagen, obwohl Wissenschaftler bisher nichts gefunden haben, was den Menschen gegen diesen kosmischen Bombardement verteidigen kann.