Galactic Cosmic Rays-Ang ilan sa mga Hamon ng Mars Mission
Makakaapekto ba ang mga astronaut ng Mars Mission na bumuo ng lukemya mula sa kanilang paglalakbay patungong Red Planet? Maaaring mukhang tulad ng isang kakaibang tanong, ngunit ang mga pag-aaral na pinondohan ng NASA ay naghahanap sa lahat ng uri ng mga bagay bilang paghahanda para sa kung ano ang maaaring isa pang higanteng tumalon para sa sangkatauhan-isang biyahe sa isang tao sa Mars. Ang paglalakbay sa isang crew ng mga tao ay maaaring magsimula sa lalong madaling panahon ng 2030s. Mayroong iba't ibang mga yugto ng napakahalagang proyekto na ito, at nagsimula na ang pagpaplano at pananaliksik.
Maaari mong tingnan ang lahat ng mga plano, kabilang ang tatlong magkakaibang yugto ng pagsaliksik, sa site ng "Paglalakbay sa Mars Pangkalahatang-ideya" ng NASA.
Ang pinapatakbo ng misyon sa Mars ay may maraming mga panganib, ang ilang mga kilala at ang ilang marahil ay hindi kilala. Ang isa sa mga alalahanin para sa mga manlalakbay sa hinaharap ay ang epekto ng radiation sa malalim na espasyo sa kalusugan ng tao. Sa isang bagong pag-aaral na pinondohan ng NASA, natuklasan ng mga mananaliksik na ang malalim na puwang ng radiation ay maaaring magpataas ng panganib ng lukemya sa mga astronaut, na dulot ng mga pagbabago sa mga mahahalagang selula ng buto sa utak ng buto na nagbubunga ng lahat ng mga bagong selula ng dugo sa katawan.
Radiation From X-ray at CT scan
Ang pagkakalantad sa radyasyon ay nagdadala dito ng potensyal na gumawa ng pinsala . Mayroong ionizing radiation at di-ionizing radiation.
Habang ang di-ionizing radiation, tulad ng mga UV rays mula sa araw, ay maaaring maging damaging, maaari mong karaniwang protektahan ang iyong sarili mula sa ganitong uri ng radiation medyo madali. Ang ionizing radiation ay mas mahirap iwasan. Ang ionizing radiation ay maaaring ilipat sa pamamagitan ng mga sangkap at baguhin ang singil ng mga atomo sa nakapalibot na materyal.
Ang mga particle na nauugnay sa ionizing radiation sa espasyo ay nagmula sa nakulong na particle belt ng sinturon (Van Allen Belts), cosmic ray, at solar flare particle.
Sa kaso ng radiation na ginamit upang gamutin ang kanser, ang mga benepisyo ng therapeutic ionizing radiation (pagpatay sa mga selula ng kanser) ay tinimbang laban sa mga panganib mula sa naturang pagkakalantad, tulad ng mga maikli at pangmatagalang komplikasyon, kasama na ang paglitaw ng isang bagong malignancy taon mamaya.
Gayundin, ang pagkakalantad sa radyasyon sa mga x-ray at CT scan ay hindi gaanong ginagamit, dahil ang mga kumulatibo at hindi kinakailangang mga exposures sa medikal at diagnostic radiation ay maaari ring idagdag sa panganib ng pagkamatay ng isang tao ng katiwalian .
Radiation From Galactic Cosmic Rays
Ang radyasyon ay karaniwang naglalakbay ng enerhiya, at ang galactic cosmic rays (GCRs) ay isang uri ng radiation na may malaking interes na may kaugnayan sa space travel. Ang karamihan sa mga GCR ay nagmula sa labas ng ating solar system, ngunit sa pangkalahatan ay mula sa loob ng ating Milky Way na kalawakan. Ang GCR ay mahalagang mabigat, mataas na enerhiya na mga elemento ng mga elemento na kinuha ang lahat ng kanilang mga elektron na kinuha habang nililipat nila ang kalawakan sa halos bilis ng liwanag.
Ang radiation ng malalim na espasyo ay naiiba mula sa kung ano ang nararanasan natin sa ibabaw ng Earth-o kahit na sa mababang Earth orbit-dahil mayroong mas maraming "trapiko" ng high-energy galactic cosmic rays out doon, bilang karagdagan sa radiation mula sa solar na mga kaganapan at mula sa ang sinturon ng radiation na mas malapit sa bahay. Ang Earth ay mayroong radiation belt na tinawag na Van Allen belt na umaabot ng humigit-kumulang 1,000 hanggang 60,000 kilometro sa itaas ng ibabaw.
Ang magnetic field ng Earth ay nagpapahina sa radiation at pinoprotektahan ang kapaligiran ng Daigdig mula sa pagkawasak, ngunit ang misyon sa Mars ay nangangailangan ng malalim na paglalakbay sa espasyo.
Higit pa, nawala ang Mars na ito ng magnetic field ng bilyun-bilyong taon na ang nakararaan, kaya para sa mga tao na kalauna'y nakatuntong sa Pulang Planeta, walang magiging proteksyon na naghihintay sa kanila. Alam ng NASA ang mga panganib na ito at nagtatrabaho sa mga posibleng solusyon. Ang mga siyentipiko ng NASA ay nagtataas pa rin ng pag-asa ng paglikha ng isang artipisyal na magnetic field sa paligid ng Mars upang protektahan ang mga misyon sa hinaharap.
Ano ba ang Galactic Cosmic Rays ba sa mga tao?
Ang epekto ng radiation sa mga tao sa kalawakan ay sinusuri sa isang iba't ibang mga paraan, at ito ay hindi lamang leukemia at pagkasira na ang mga siyentipiko ay nag-aalala. Ang NASA ay nagsasagawa rin ng mga pag-aaral na naghahanap sa mga spacewalking na mga astronaut, kung paano ang ganitong mga exposures ay maaaring makaapekto sa katalusan at pag-uugali, at kung paano tumugon ang mga genes sa radiation-at partikular, kung saan ang mga genes ay naka-on at kung saan ang mga gen ay pinatay sa pamamagitan ng naturang mga exposures.
Ang Buhay sa Mars ay maaaring magdulot ng mas mataas na panganib ng lukemya, ayon sa mga datos na natipon ng isang pangkat ng pananaliksik mula sa Wake Forest Baptist Medical Center. Inimbestigahan ng pangkat ang mga potensyal na epekto ng radiation ng malalim na espasyo partikular sa mga human hematopoietic stem cell (HSCs). Ang mga HSC ay talagang ang parehong mga stem cell na maaaring narinig mo tungkol sa na ginagamit bilang isang paggamot sa kanser sa ilang mga kaso.
Kapag ang isang pasyente ay may mataas na dosis ng chemotherapy na binalak upang patayin ang mga selula ng kanser, ang chemo ay maaari ring tumagal ng toll nito sa mga stem cell. Dahil dito, ang mga transplant sa buto utak , o hematopoietic stem cell transplant , ay maaaring gumanap upang mapalakas ang kakayahan ng pasyente upang makakuha ng isang panibagong pagsisimula sa malusog, bagong mga cell na bumubuo ng dugo. Ang mga ito ay ang parehong mga selula na bumubuo ng dugo sa iyong utak ng buto na nagpapalabas ng lahat ng iyong mga bagong selula ng dugo habang ang mga matatanda ay nagsusuot. Ang mga mature na mga selula sa dugo ay kasama ang mga pulang selula na nagsasagawa ng oxygen mula sa iyong mga baga hanggang sa iba pang bahagi ng iyong katawan, ngunit ang mga puting selula na tumutulong upang labanan ang impeksiyon at pagkasira.
Kinuha ng koponan sa Wake Forest ang mga HSC na bumubuo ng dugo mula sa mga malulusog na donor na nasa pagitan ng 30 at 55 at inilantad ang mga ito sa kunwari na radiation at GCR tulad ng inaasahang pagsabog ng mga astronaut sa isang misyon sa Mars. Sinuri nila ang mga selula sa lab pagkatapos at nalaman na ang radyasyon ay nakakaapekto sa mga selula sa antas ng stem cell, na nagiging sanhi ng mga mutasyon sa mga gene na apektado ang kanilang kakayahan na magkaroon ng mga mature na selula ng dugo. Ang pagkalantad sa radyo ay nagbabawas sa kakayahan ng mga stem cells na makagawa ng halos lahat ng uri ng mga selula ng dugo, at ang kanilang kakayahang gumawa ng mga bagong selula ay kadalasang nabawasan ng 60 hanggang 80 porsiyento, ayon kay Christopher Porada, isang senior researcher sa proyekto.
Ano kaya ang pagbawas sa mga selula ng dugo para sa mga astronaut ay isang bagay na maraming mga pasyente ng kanser sa dugo na alam na tungkol sa pagbaba ng mga pulang selula ng dugo ay maaaring maging sanhi ng anemia , na may mga sintomas tulad ng pagod, kahinaan, kakulangan ng hininga, at mahinang pagpapahintulot ng ehersisyo. Ang pagbabawas ng mga puting selula ng dugo ay maaaring mabawasan ang mga immune defenses ng katawan, pagdaragdag ng pagkamaramdaman sa impeksiyon. At ang pagbawas sa mga platelet ay maaaring gumawa ng isang tao na mas madaling kapitan ng sakit sa clotting at dumudugo problema, na may abnormal bruising o dumudugo.
Paggamit ng mga Mice upang Makahanap ng Higit pang Bit
Kadalasan sa medikal na pananaliksik, ang mga natuklasan na mukhang totoo sa laboratoryo ay hindi maaaring kopyahin o ma-verify kapag mahalaga ito, sa isang tunay, buhay na paghinga ng tao-o isang mouse upang magsimula. Upang subukan upang makakuha ng pananaw sa kung paano maaaring makita ang exposure exposure sa isang buhay na buhay, ang koponan sa Wake Forest transplanted ang GCR-irradiated HSCs sa mice.
Ang mga daga ay nagpatuloy upang bumuo ng T-cell acute lymphoblastic leukemia . Inilarawan ito ng koponan bilang unang demonstrasyon na ang malalim na puwang ng radyasyon ay maaaring mapataas ang peligrosong leukemia sa mga tao.
Ang T-cell acute lymphoblastic leukemias (T-ALLs) ay mga agresibo na kanser sa dugo na nagreresulta mula sa mga nakamamatay na pagbabago sa mga selula na nagdudulot ng T-cell, o mga white blood cell na kilala bilang T-lymphocytes. T-ALL account para sa 10 porsiyento sa 15 porsiyento ng pagkabata LAHAT at 25 porsiyento ng adult LAHAT. Ang mga pasyente na may T-ALL ay madalas na may buto utak na puno ng kulang sa T cells lymphoblasts, pati na rin ang mataas na puting selula ng dugo, mga tumor sa lugar ng dibdib, at madalas na paglahok ng central nervous system sa panahon ng diagnosis. Ang mga rate ng pagpapagaling na higit sa 75 porsiyento sa mga bata at mga 50 porsiyento sa mga matatanda ang nakita sa sakit na ito.
Bottom Line Mula sa Pag-aaral ng Mouse
Ang mga natuklasan ng mga investigator ay nagpapahintulot sa kanila na tapusin na ang dalawang magkaibang epekto ng radiation ay maaaring nasa trabaho sa paglitaw ng lukemya. Una, natagpuan nila ang genetic na pinsala sa HSCs ay maaaring direktang humantong sa pagpapaunlad ng lukemya. Ikalawa, pinahina din ng radiation ang kakayahan ng mga HSC na gumawa ng bagong mga selulang T at B, na kapwa ang mga puting selula ng dugo na maaaring kasangkot sa pakikipaglaban sa mga dayuhang manlulupig tulad ng bakterya, ngunit din ang mga selulang tumor. Kaya, hindi lamang mayroon kang mga genetic na pagbabago sa mga stem cell na maaaring humantong sa leukemia, ngunit mayroon ka ring may kapansanan sa sistema ng immune kaugnay sa kakayahang alisin ang mga malignant na mga selulang lumitaw mula sa mga mutasyon na sapilitan ng radiation.
> Pinagmulan
> Dachev T, Horneck G, Häder DP, at iba pa. Oras na profile ng cosmic radiation exposure sa panahon ng EXPOSE-E Mission: Ang R3DE Instrument. Astrobiology . 2012; 12 (5): 403-411.
> Van Vlierberghe P, Ferrando A. Ang molekular na batayan ng T cell talamak lymphoblastic leukemia. J Clin Invest . 2012; 122 (10): 3398-3406.