Ar galime apsaugoti smegenis nuo kosminės spinduliuotės?
Ruošdamiesi žengti į naują kosminių kelionių erą, turime rasti būdų, kaip išvengti kosminės aplinkos keliamos rizikos sveikatai. Ypač žinoma, kad giluminė kosminė spinduliuotė kenkia pažinimo funkcijai. Ar tyrėjai rado būdą panaikinti šią žalą?
Tai yra astronautų, kurie tyrinėja giluminę kosmosą, kolonizuoja ir formuoja kitas planetas, planuoja kosminį turizmą, išvakarės.
Tačiau kelionės į kosmosą kelia savo pavojų sveikatai.
Vieną pagrindinę grėsmę kelia kosminė spinduliuotė, galinti pakenkti centrinei nervų sistemai, pakeisti pažintinę funkciją ir sukelti simptomus, panašius į Alzheimerio ligos simptomus.
NASA, taip pat privačios kompanijos, besidominčios kelionių į kosmosą koncepcijomis, planuoja kolonizuoti Marso misijas, kurios planuojamos vos 2030-aisiais, ieškojo efektyvių būdų apsaugoti astronautus nuo radiacijos žalos.
Iki šiol mokslininkai daugiausia dėmesio skyrė tam, kaip patobulinti erdvėlaivius ir apsauginius kosminės erdvės keliautojų komplektus, kad būtų išvengta šios stiprios spinduliuotės.
Tačiau dabar Kalifornijos universiteto (San Franciskas) tyrėjai, vadovaujami Susanna Rosi, pradėjo kurti gydymą, kuris galėtų atsverti kosminių spindulių sukeltą neurodegeneraciją.
Jų eksperimentų, kuriuos jie atliko su pelių modeliais, rezultatai dabar paskelbti žurnale Mokslinės ataskaitos.
„Kosminė spinduliuotė gali paveikti smegenis ilgą laiką“
Ankstesni Rosi ir komandos atlikti tyrimai parodė, kad po to, kai pelės buvo paveiktos maždaug tokiais spinduliais, kiek žmonių astronautai gali susidurti kosminės erdvės misijos metu, jų gebėjimas atskirti pažįstamus ir nepažįstamus objektus buvo sutrikęs.
Paprastai, kai pelės susiduria su dviem objektais - vienu, kuris joms yra naujas ir nežinomas, ir su tuo, kurį jos anksčiau tyrinėjo, jos praleis daugiau laiko susipažindamos su nauju objektu.
Tačiau gyvūnai, patyrę radiaciją, buvo linkę praleisti tiek pat laiko tyrinėdami abu objektus, o tai tyrėjams parodė, kad pelės pamiršo, jog jau buvo paveiktos vieno iš dviejų.
Kiti pelių simptomai buvo socialinės sąveikos problemos ir padidėjusio nerimo jausmas. Rosi ir komanda pažymi, kad tai greičiausiai įvyko dėl stipraus spinduliavimo poveikio mikroglia arba smegenyse ir stuburo virvėje randamose nervinėse ląstelėse, kurios yra centrinės nervų sistemos imuninio mechanizmo dalis.
Suaktyvinus mikroglia, jie gali sukelti simptomus, pvz., Sutrikusios atminties atsiminimą, kurie atitinka neurodegeneracinių sutrikimų simptomus.
Iš dalies taip yra dėl to, kad jos skatinamos sunaikinti sinapses, arba tarp smegenų ląstelių susidariusių ryšių, leidžiančių joms perduoti informaciją.
„Mes pradedame turėti įrodymų, kad giliosios kosminės spinduliuotės poveikis ilgainiui gali paveikti smegenų funkciją, tačiau, kiek žinau, niekas netyrė jokių galimų atsakomųjų priemonių, kurios galėtų apsaugoti astronautų smegenis nuo tokio radiacijos poveikio. “
Susanna Rosi
Naujas junginys rodo pažadą
Naujame tyrime Rosi ir jo kolegos bendradarbiavo su mokslininkais iš Kalifornijos Loma Lindos universiteto, norėdami rasti terapiją, galinčią neutralizuoti radiacijos poveikį smegenims.
Jie pradėjo nuo panašaus eksperimento su pelėmis, kurio metu buvo veikiama radiacijos dozė, panaši į tą, kuri gali paveikti gilųjį keliautoją.
Po savaitės pelėms 15 dienų buvo skiriama reguliari kontroliuojama dieta arba gydymas buvo atliekamas eksperimentiniu junginiu PLX5622.
Dieta PLX5622 veikia išeikvodama mikroglia centrinėje nervų sistemoje. Ankstesnių tyrimų metu įrodyta, kad gydymas PLX5622 apsaugo pelių, veikiančių kaukolės švitinimą, kaip vėžio terapijos formą, kognityvinę funkciją. Rosi ir komanda atsižvelgė į šiuos rezultatus.
Naujausi eksperimentai taip pat davė vilčių teikiančių rezultatų. Pirma, mokslininkai pastebėjo, kad, nors iš pradžių nebuvo pažinimo sutrikimų, per 3 mėnesius nuo pradinio švitinimo kontrolinės dietos pelės sutriko naujų objektų atpažinimą.
Tačiau pelėms, kurioms buvo taikoma PLX5622 terapija, tokios žalos atminties atsiminimas neparodė.
Lygindami kiekvienos grupės pelių smegenis, mokslininkai atskleidė, kad kontrolinės grupės gyvūnams būdavo daug aktyvuotos mikroglijos ir jie prarado daug sinapsių, o PLX5622 terapijos grupės pacientai atrodė sveiki.
Kodėl tai? Rosi ir komanda mano, kad verčiant centrinę nervų sistemą pašalinti aktyvuotą mikroglia, naujos, sveikos nervų ląstelės atsirado jas pakeičiant, todėl pelės galėjo palaikyti normalią pažinimo funkciją.
"Tai tikrai tinkamas įrodymas, pirma, kad perkraunant smegenų mikroglia galima apsaugoti pažinimo funkciją po radiacijos poveikio, ir, antra, kad nebūtinai turime gydyti iškart po radiacijos poveikio, kad vaistas būtų veiksmingas", - paaiškina Rosi.
Tačiau tyrėjus jaudina ne tik šios eksperimentinės terapijos galimybės keliautojams kosmose. Narkotikai, vartojantys panašius mechanizmus, kaip ir PLX5622, jau yra tiriami klinikiniuose vėžio gydymo tyrimuose.
Tai reiškia, kad tokie vaistai gali būti naudingi įvairesnėms problemoms, įskaitant pažinimo sutrikimus po vėžio gydymo.
"NASA yra labai suinteresuota rasti būdų, kaip užtikrinti astronautų saugumą ir misijos sėkmę kelionėse gilyn kosmose", - pažymi tyrimo bendraautorė Karen Krukowski
"Tačiau," priduria ji, "astronautai yra maža populiacija - įdomu, kad šios išvados gali padėti išvengti daugelio kitų pažinimo sutrikimų".
