Symulacje modeli zwierzęcych zaprojektowane w celu odzwierciedlenia wpływu promieniowania kosmicznego na astronautów wskazują na zagrożenie dla zdrowia przyszłych badaczy kosmosu podczas długich misji (na przykład latających na Marsa).
Najnowsze badania sugerują, że bombardowanie galaktycznego promieniowania kosmicznego może znacząco uszkodzić tkankę przewodu pokarmowego, prowadząc do długotrwałych zmian funkcjonalnych. Naukowcy obawiają się również wysokiego ryzyka rozwoju guza w żołądku i okrężnicy.
W poprzednich pracach byliśmy w stanie zidentyfikować potencjalne uszkodzenia tkanki mózgowej, jak również przyspieszone starzenie się podczas długotrwałych lotów kosmicznych z powodu wpływu ciężkich jonów, z których chronimy na Ziemi globalną magnetosferę. Ciężkie jony, takie jak żelazo i krzem, są niszczone ze względu na ich większą masę w porównaniu z fotonami bezmasowymi, takimi jak promienie rentgenowskie i gamma.
Niestety, dzięki istniejącej technologii przesiewowej trudno będzie chronić astronautów przed niekorzystnymi skutkami ciężkich promieni jonowych. Chociaż możliwe jest zastosowanie leku w celu przeciwdziałania tym skutkom, chociaż nie zostało to jeszcze wynalezione. Problem tkwi właśnie w długich misjach, takich jak lot na Marsa i dalej. Tkanka przewodu pokarmowego jest odnawiana niezależnie (warstwa śluzowa komórek) co 3-5 dni. Każde naruszenie tego naturalnego mechanizmu prowadzi do niepowodzenia w procesach fizjologicznych i wyzwala się patologiczne problemy (rak). Aby zbadać wpływ ciężkich jonów na przewód pokarmowy, naukowcy wykorzystali jelito cienkie myszy jako układ modelowy. Myszy poddano niskiej dawce promieniowania żelaza.
W końcu porównaliśmy trzy grupy myszy: pod działaniem ciężkich jonów, promieniowania gamma i kontroli. Okazało się, że w grupie obserwowano nieprawidłowe działanie ciężkich jonów, a powstawanie polipów nowotworowych było już zauważalne. Ponadto zauważyli, że uszkodzenie żelaza spowodowało uszkodzenie DNA, co zwiększyło liczbę starzejących się komórek. Pomimo faktu, że w ciągu jednego miesiąca w kosmosie wybrano niską dawkę promieniowania, wpływ promieniowania z ciężkich jonów okazał się stały.
Naukowcy uważają, że te problemy mogą wpływać na wiele innych narządów. Takie badania powinny pomóc w opracowaniu właściwych metod ochrony w celu bezpiecznego dostarczania astronautów do misji dalekiego zasięgu iz powrotem.
