Las simulaciones con modelos animales destinados a reflejar la exposición a la radiación cósmica galáctica a los astronautas están levantando banderas rojas para los investigadores del Centro Médico de la Universidad de Georgetown GUMC sobre la salud de los astronautas durante viajes largos, como a Marte.
Su estudio más reciente, publicado en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS, sugiere que el bombardeo en el espacio profundo por la radiación cósmica galáctica GCR podría dañar significativamente el tejido gastrointestinal GI y provocar alteraciones funcionales a largo plazo. El estudio también genera preocupación por el alto riesgo de desarrollo de tumores en el estómago y el colon.
Su trabajo anterior ha resaltado el deterioro potencial del tejido cerebral, así como el envejecimiento acelerado en viajes espaciales largos debido al efecto de iones pesados energéticos, que no afectan a los terrícolas debido a la magnetosfera global protectora.
"Los iones pesados como el hierro y el silicio son dañinos debido a su mayor masa en comparación con los fotones sin masa como los rayos X y los rayos gamma γ prevalentes en la Tierra, así como los protones de baja masa en el espacio exterior", diceel investigador principal del estudio, Kamal Datta, MD, profesor asociado en el Departamento de Bioquímica y líder del proyecto del Centro Especializado de Investigación de la NASA NSCOR en GUMC.
"Con la tecnología de protección actual, es difícil proteger a los astronautas de los efectos adversos de la radiación de iones pesados. Aunque puede haber una forma de usar medicamentos para contrarrestar estos efectos, aún no se ha desarrollado dicho agente", dice Datta,también miembro del Centro Integral de Cáncer Georgetown Lombardi ". Si bien los viajes cortos, como los tiempos en que los astronautas viajaron a la Luna, pueden no exponerlos a este nivel de daño, la verdadera preocupación es la lesión duradera de un viaje largo como un Marte u otromisiones en el espacio profundo que serían mucho más largas ", dice.
Los investigadores dicen que el tracto gastrointestinal es un tejido de renovación automática con división / proliferación celular continua. La capa de células de la mucosa superior se reemplaza cada tres o cinco días mediante la migración coordinada de nuevas células desde el fondo de un matrazestructura llamada cripta hacia la luz del intestino. "Cualquier alteración de este mecanismo de reemplazo conduce al mal funcionamiento de los procesos fisiológicos como la absorción de nutrientes y comienza procesos patológicos como el cáncer", dice el coautor de Georgetown, Albert Fornace Jr., MD, director deel NSCOR.
Para investigar el efecto de los iones pesados en el tracto gastrointestinal, los científicos utilizaron el intestino delgado del ratón como sistema modelo. Los ratones fueron expuestos a una baja dosis de radiación de hierro en el Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA NSRL en el Laboratorio Nacional Brookhaven en LongIsland, Nueva York, y los animales fueron examinados en Georgetown.
Los investigadores compararon el grupo de ratones que recibieron iones pesados con los ratones expuestos a los rayos gamma, que son comparables a los rayos X, y con un tercer grupo de control no expuesto. Los científicos descubrieron que las células intestinales en el grupo de iones pesados no lo hicieron adecuadamenteabsorben nutrientes y que forman pólipos cancerosos.
Además, hubo evidencia de que la radiación de hierro indujo daños en el ADN que aumentaron el número de células senescentes. Las células senescentes son incapaces de una división celular normal pero no son "silenciosas", dice Datta.
"Generan estrés oxidativo y moléculas inflamatorias que inducen más daño. Esto afectó en gran medida la migración de células que son necesarias para reemplazar el revestimiento intestinal, lo que ralentizó el funcionamiento gastrointestinal", dice.
Aunque se administró una dosis muy baja durante el equivalente de un período de meses en el espacio profundo, los efectos de la radiación de iones pesados parecían ser permanentes, dice Fornace.
"Hemos documentado los efectos de la radiación del espacio profundo en algunos órganos vitales, pero creemos que pueden producirse respuestas de daño similares en muchos órganos", dice Datta. "Es importante comprender estos efectos de antemano para que podamos hacer todo lo que podamospara proteger a nuestros futuros viajeros espaciales "
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Materiales proporcionados por Centro médico de la Universidad de Georgetown . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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