Это увлекательная и желанная цель для пилотируемой космической миссии. Но как снова показывает новейшее исследование, путешествие к Марсу может таить в себе огромный риск для здоровья космонавтов: космическое излучение представляет угрозу для чувствительных тканей желудочно-кишечного тракта. Об этом свидетельствуют результаты исследований на животных. Причем полет на Марс не ограничится опасностью просто «удара по животу», а вполне может стать причиной возникновения рака желудочно-кишечного тракта. Поэтому исследователи предостерегают: необходимо срочно разрабатывать более эффективные меры защиты и безопасности в полете.
Марс оказывается весьма проблемной целью для пилотируемых полетов. © dottedhippo
Пока что человечество сумело добраться только до Луны. Но при этом все прекрасно понимают, что путешествие к более далекому небесному телу будет представлять собой значительно большие вызовы. Причем многие из них будут связаны с чрезмерной продолжительностью полета - в том числе и проблема космического излучения. При этом речь идет о высокоэнергетическом корпускулярном излучении, пронизывающем космос. Состоит оно преимущественно из протонов, но содержит также электроны и полностью ионизированные атомы. Из-за своей большой массы так называемые тяжелые ионы таких элементов, как железо и кремний, считаются особо опасными для жизни. К счастью, на Земле от разрушительных бомбардировок из космоса нас защищает магнитное поле нашей планеты. Но вот космический корабль будет подвержен воздействию такого космического излучения в полной мере.
«С использованием современной технологии экранирования очень сложно защитить астронавтов от негативных воздействий излучения тяжелых ионов», - говорит соавтор исследования Камаль Датта из Специализированного исследовательского центра NASA при Медицинском центре Джорджтаунского университета. «Сравнительно короткие полеты, как то на Луну, не могут нанести столь же значительного вреда. Но длительные нагрузки при полете на Марс, который растянется на долгие месяцы, или при других дальних космических полетах представляют собой значительный риск для здоровья», - говорит Датта. Предыдущие исследования уже показывали такую опасность: опыты на животных свидетельствуют, что длительные нагрузки космическим излучением повреждают нервные ткани, по причине чего может пострадать душевное здоровье астронавтов - у них возникает угроза так называемого «космического мозга». Новое же исследование выявило, что длительный космический полет может к тому же стать причиной образования «космического живота».
В фокусе - ткани живота
Конкретно свое внимание исследователи направили на тонкие и нежные ткани, покрывающие наш желудочно-кишечный тракт. В них происходит постоянное деление клеток. Самый верхний слой каждый три-пять дней сменяется за счет новых клеток, поднимающихся из более нижних слоев. «Каждое нарушение этого механизма замены ведет к сбоям физиологических процессов, а также в приеме пищи, и может становиться причиной развития патологических процессов, как то рак», - объясняет соавтор Альберт Форненс.
Чтобы исследовать эффект воздействия тяжелых ионов на желудочно-кишечный тракт, ученые использовали тонкую кишку мышей в качестве системной модели. В рамках исследования грызунов подвергали воздействию струи ионов железа. Доза и продолжительность экспериментального воздействия соответствовали при этом возможным нагрузкам в течение длительного космического полета. В заключение эксперимента кишки животных были тщательно изучены на предмет воздействия экспериментальных эффектов. Исследователи сравнили при этом результаты исследований подопытных животных с результатами мышей, которые подвергались воздействию гамма-лучей, а также с контрольными животными, не подвергавшихся облучениям.
Затронуты: кишечник, мозг. Что еще?
Как сообщается, в группе, подвергшейся воздействию тяжелых ионов, наблюдались тяжелые повреждения чувствительных тканей желудочно-кишечного тракта. Они вели к нарушению способности принятия и усвоения пищи, а также к повышению риска заболевания раком. Если конкретнее, то имеются указания на то, что облучения ионами железа вызвали повреждения ДНК, вследствие чего увеличилось количество стареющих клеток. Такие стареющие клетки не в состоянии нормально делиться, но при этом они не остаются «спокойными», говорит Датта: «Они создают окислительный стресс и вызывающие воспаление молекулы, которые могут нести вред для организма. Также они могут сильно нарушать поступление клеток, необходимых для восстановления слизистой оболочки кишечника». Также исследования задокументировали, что последствия повреждений остаются еще на протяжении длительного периода и после прекращения экспериментального облучения, говорят исследователи.
И, как они считают, становится все более ясным, что космическое излучение представляется для межпланетного полета действительно критическим вызовом. «В ходе этого исследования мы зафиксировали воздействие космического излучения только на одну жизненно важную систему организма. Но мы предполагаем, что подобные повреждения могут возникнуть и во многих других органах», - говорит Датта. «Очень важно понять такие возможные воздействия заблаговременно, чтобы сделать максимум для того, чтобы защитить будущих космических путешественников», - считают ученые. А если конкретно, то это означает, что необходимо создать более совершенные и улучшенные технологии экранирования. Но при этом важны и новые методики лечения и медицинского восстановления, полагают члены исследовательской группы. «Вполне возможно создание медикаментов, которые будут способны уменьшить последствия повреждений. Но пока что такого активного вещества еще просто не существует», - подводит итог Датта.
0
