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Gli scienziati stanno scoprendo come mangiare su Marte, governare su Marte e persino pregare su Marte, ma una domanda cruciale persiste: come affronteremo gli effetti delle radiazioni spaziali su Marte? Sulla Terra, siamo protetti dalla nostra atmosfera e dal campo magnetico, ma su Marte i coloni futuri saranno nudi contro i raggi cosmici. Faremo meglio a capire come proteggerci al più presto, poiché una nuova ricerca suggerisce che non dureremo a lungo senza ammalarci.
In un articolo pubblicato lunedì sulla rivista Atti della National Academy of Sciences, un team di ricercatori della Georgetown University dimostra che le radiazioni nello spazio profondo possono avere effetti dannosi significativi sull'intestino tenue dei topi, aumentando il rischio di cancro. Questo danno è persistito per un anno dopo l'esposizione alla radiazione.
In particolare, hanno studiato gli effetti delle radiazioni ionizzanti, un tipo di radiazione trovata nello spazio. Le radiazioni ionizzanti sono costituite da fasci di particelle ad alta energia con così tanta energia da far cadere gli elettroni e i protoni dagli atomi; in questo caso, i ricercatori hanno usato ioni di ferro pesante (56Fe) nei loro esperimenti presso il NASA Space Radiation Laboratory, bombardando i topi con una dose bassa.
Il team ha usato una dose di radiazione paragonabile a quella che si sarebbe sperimentata durante un viaggio su Marte. "Dato che la dose di radiazioni stimata per una missione su Marte di 1000 d è di circa 0,42 Gy, con una stima di una dose di missione di Marte 860-d equivalente a ~1,01 Sv di dosi di 0,5 Gy o meno sono più rilevanti, abbiamo usato 0,5 Gy studiare la migrazione delle cellule epiteliali intestinali, che è importante per l'omeostasi intestinale ", scrive il team.
Di conseguenza si è verificato un significativo danno al DNA nell'intestino tenue dei topi e una migrazione rallentata delle cellule epiteliali intestinali. L'effetto del danno al DNA è associato ad un aumentato rischio di cancro e, in effetti, gli autori dello studio hanno osservato la crescita cellulare in presenza di questo danno al DNA che suggeriva un maggior rischio di cancro.
Ma l'effetto delle radiazioni ionizzanti sulla migrazione delle cellule epiteliali, anche se un po 'meno ovvio, è anche significativo. La migrazione delle cellule epiteliali descrive il processo attraverso il quale le cellule che rivestono l'intestino si sostituiscono, assicurando che l'assorbimento dei nutrienti, la risposta immunitaria e tutte le altre funzioni intestinali vadano come previsto. La migrazione rallentata delle cellule epiteliali getta tutto fuori di wack.
"Il turnover delle cellule epiteliali è importante per il mantenimento della salute globale del tratto gastrointestinale, e la sua perturbazione per radiazione spaziale, così come per la radioterapia degli ioni pesanti, solleva preoccupazioni che richiedono una comprensione delle sue basi molecolari", hanno scritto gli autori dello studio, guidato da Santosh Kumar, Ph.D., un postdoctoral fellow presso Georgetown. "La migrazione alterata delle cellule epiteliali intestinali potrebbe non solo compromettere la funzione barriera e l'assorbimento dei nutrienti ma potrebbe anche prolungare l'esposizione delle cellule al contenuto luminale e avviare risposte di stress con conseguenze patologiche, incluso il cancro del colon."
Questo studio solleva nuove e serie domande su come le radiazioni ionizzanti possano influenzare gli astronauti su lunghi voli con equipaggio su Marte o sulle persone che vi si stabiliscono.
Come Inverso in precedenza, "un equipaggio diretto su Marte sarebbe probabilmente esposto a circa un grigio di radiazioni - oltre 277 volte la dose del normale anno di esposizione alle radiazioni sulla Terra." Le missioni più lunghe aumenterebbero l'esposizione e, a loro volta, aumenterebbero il rischio di cancro, per non parlare del rischio di avvelenamento acuto da radiazioni. Gli scienziati hanno proposto meccanismi di schermatura, oltre a farmaci protettivi, sebbene finora gli scienziati non abbiano inventato nulla che possa difendere gli umani da questo bombardamento cosmico.
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