Naukowcy opracowali nową technikę ochrony elektroniki w technologii wojskowej i kosmicznej przed promieniowaniem jonizującym.
Recenzja bada sposoby, w jakie promieniowanie kosmiczne może szkodzić zdrowiu układu krążenia, i omawia, w jaki sposób możemy chronić astronautów, od witaminy C po szpinak.
Kosmos:ostateczna granica. Co nas powstrzymuje przed odkrywaniem tego? Cóż, wiele rzeczy, ale jednym z głównych problemów jest promieniowanie kosmiczne i jego wpływ na zdrowie astronautów podczas długich podróży. Nowa recenzja w ogólnodostępnym czasopiśmie Frontiers in Cardiovascular Medicine bada, co wiemy o sposobach, w jakie promieniowanie kosmiczne może negatywnie wpływać na zdrowie układu krążenia i omawia metody ochrony astronautów. Należą do nich leki chroniące przed promieniowaniem i terapie antyoksydacyjne, z których niektóre są częstsze niż mogłoby się wydawać.
Przestrzeń jest niesamowicie niegościnna. Poza niską orbitą okołoziemską astronauci są bombardowani promieniowaniem, w tym galaktycznym promieniowaniem kosmicznym i „burzami protonowymi” uwalnianymi przez Słońce. To promieniowanie jest szkodliwe dla ludzkiego ciała, uszkadzając białka i DNA, i jest jednym z głównych powodów, dla których nie byliśmy jeszcze w stanie wysłać nikogo na Marsa ani dalej.
Kwestie te zainspirowały dr Jespera Hjortnaesa z Centrum Medycznego Uniwersytetu Leiden w Holandii do zbadania tego, co wiemy o szkodliwych skutkach promieniowania kosmicznego. „Jeśli chcemy zobaczyć ludzkie podróże kosmiczne na duże odległości, musimy zrozumieć wpływ chorób wywołanych przez przestrzeń kosmiczną i jak chronić przed nią nasze ciała” – powiedział Hjortnaes. Jednak Hjortnaes interesuje się konkretnym aspektem promieniowania kosmicznego:jego skutkami sercowo-naczyniowymi.
Możesz być zaskoczony, gdy dowiesz się, że oprócz chorób, które zwykle kojarzymy z promieniowaniem, takich jak rak, może mieć również poważny wpływ na układ sercowo-naczyniowy. Cierpienie na choroby układu krążenia byłoby katastrofalne dla członków załogi podczas długodystansowych misji kosmicznych, dlatego ważne jest, aby określić, jakie są zagrożenia i jak je zmniejszyć.
Hjortnaes i współpracownicy dokonali przeglądu dowodów, aby ustalić, co wiemy o ryzyku sercowo-naczyniowym związanym z promieniowaniem kosmicznym. Wiele z tego, co wiemy, pochodzi z badania ludzi, którzy przeszli radioterapię z powodu raka, gdzie choroba sercowo-naczyniowa jest częstym skutkiem ubocznym, lub z badań na myszach nad ekspozycją na promieniowanie.
Jakie są więc efekty? Promieniowanie może powodować przebudowę mięśnia sercowego, w której struktura serca zaczyna się zmieniać, a twarda, włóknista tkanka rośnie, aby zastąpić zdrowe mięśnie, potencjalnie prowadząc do niewydolności serca. Inne skutki obejmują miażdżycę naczyń krwionośnych, która może powodować udar lub zawał serca. Promieniowanie wywiera swoje działanie, powodując stany zapalne, stres oksydacyjny, śmierć komórek i uszkodzenia DNA.
Naukowcy zbadali również potencjalne sposoby ochrony astronautów. Należą do nich leki, które astronauta może zażyć, aby chronić się przed promieniowaniem kosmicznym, oraz przeciwutleniacze. Co ciekawe, dieta antyoksydacyjna, w tym produkty mleczne, zielone warzywa, takie jak szpinak i suplementy antyoksydacyjne, takie jak witamina C, może chronić astronautów przed szkodliwymi reaktywnymi cząsteczkami tlenu wytwarzanymi podczas ekspozycji na promieniowanie.
Ogólnie rzecz biorąc, przegląd wykazał, że jak dotąd badania jedynie zarysowały powierzchnię promieniowania kosmicznego i najlepszych metod ochrony przed nim astronautów. Niewiele jest jednoznacznych dowodów na wywołaną promieniowaniem chorobę sercowo-naczyniową u samych astronautów, ponieważ tak niewielu z nich kiedykolwiek poszło dalej niż niska orbita okołoziemska, a badania na myszach nie są dokładne dla ludzi.
Te problemy skłoniły Hjortnaesa i współpracowników, którzy opracowują ludzką tkankę sercową w laboratorium, do wniosku, że potrzebne są dalsze badania nad tymi zagadnieniami oraz nowe metody badawcze, takie jak technologie testowania narządów na chipie.
„Musimy opracować oparte na ludziach platformy tkankowe, takie jak systemy „serce na chipie”, które mogą symulować prawdziwe ludzkie choroby poza ludzkim ciałem, aby rozwikłać mechanizmy występujące w chorobach sercowo-naczyniowych wywołanych promieniowaniem kosmicznym”. powiedział Hjortnaes.
Odniesienie:„Choroba mięśnia sercowego i dalekie podróże kosmiczne:rozwiązywanie problemu promieniowania” Manon Meerman, Tom C. L. Bracco Gartner, Jan Willem Buikema, Sean M. Wu, Sailay Siddiqi, Carlijn V. C. Bouten, K. Jane Grande-Allen, Willem J.L. Suyker i Jesper Hjortnaes, 12 lutego 2021, Frontiers in Cardiovascular Medicine .
DOI:10.3389/fcvm.2021.631985
