نکاتی در مورد مطالعه موش‌ها، فضانوردانی که به مریخ می‌روند ممکن است سال‌ها با زخم‌های قلبی روبرو شوند

یک مطالعه جدید روی موش‌ها نشان می‌دهد قرار گرفتن در معرض تشعشعات فضایی ممکن است خطر یک بیماری خطرناک قلبی را در فضانوردان افزایش دهد.

این تحقیق که در 30 سپتامبر در ژورنال PLOS One منتشر شد، نشان داد که موش‌هایی که در معرض سطوحی از تشعشعات مشابه آنچه ممکن است یک فضانورد در سفر طولانی‌مدت به مریخ تجربه کنند، نسبت به موش‌هایی که در معرض این تشعشعات قرار نگرفته‌اند، بافت زخم بیشتری در اطراف رگ‌های خونی کوچک قلب خود ایجاد کردند. این بافت اسکار نشان دهنده وضعیتی به نام فیبروز قلبی است که به افزایش خطر نارسایی قلبی معروف است.

این بافت اسکار تقریبا یک سال پس از اینکه موش ها برای اولین بار در معرض تشعشع قرار گرفتند مشاهده شد.

اما از آنجایی که این مطالعه روی موش‌ها انجام شد، نمی‌توان به طور قطعی گفت که آیا این تأثیر در انسان نیز وجود خواهد داشت یا خیر. به عنوان مثال، با توجه به اینکه انسان ها امید به زندگی بیشتری نسبت به موش ها دارند (80 سال در مقابل 2 تا 4 سال)، اثرات مشاهده شده در موش ها ممکن است حدود 30 سال طول بکشد تا در انسان ظاهر شود. با این حال، نویسندگان مطالعه می گویند که این تحقیق اهمیت پیگیری سلامت فضانوردان را مدت ها پس از بازگشت آنها به زمین برجسته می کند.

جان بیکر، یکی از نویسندگان این مطالعه، پروفسور جراحی در آزمایشگاه علوم زیستی تشعشع در کالج پزشکی ویسکانسین، به لایو ساینس گفت: «پیامی که ما سعی می‌کنیم انتقال دهیم... این است که زمان پیگیری واقعا مهم است». زمانی که فضانوردان به زمین باز می گردند، انتظار دارند - و ما انتظار داریم - که آنها برای مدت طولانی زنده خواهند ماند.

چگونه تشعشعات فضایی بر قلب تأثیر می گذارد

ارتباط بین قرار گرفتن در معرض تشعشع و مشکلات قلبی به خوبی مستند شده است. بیکر گفت: با این حال، "هیچ فضانوردی تا به حال برای مدت طولانی در معرض تشعشعات کیهانی کهکشانی قرار نگرفته است."

اگرچه بیکر و تیمش قبلا مشکلات قلبی را در موش‌های در معرض تشعشع مشخص کرده بودند، این مطالعه جدید از شبیه‌سازی شبیه‌سازی پرتوهای کیهانی کهکشانی ناسا (SimGCRSim) استفاده کرد. این شبیه ساز جدید مقایسه دقیق تری از سطوح تشعشعات فضایی را که یک فضانورد ممکن است در حین کاوش در اعماق فضا برای بیش از یک سال تجربه کند، ارائه می دهد.

در طول این مطالعه، محققان موش‌ها را در معرض چندین دقیقه تشعشع متناسب با اندازه‌شان قرار دادند، مشابه آنچه ممکن است در سفر به مریخ و برگشت تجربه کنند (تقریبا 18 ماه سفر رفت و برگشت، با فناوری فعلی). بیکر گفت: برخی از پاهای عقبی موش‌ها به منظور «شبیه‌سازی شرایط بی‌وزنی» آویزان شد.

پس از 360 روز، موش‌هایی که در معرض تشعشعات کیهانی قرار گرفتند، دو برابر بیشتر از موش‌هایی که در معرض رگ‌های خونی کوچک قلب قرار گرفتند، بافت اسکار ایجاد کردند. بیکر گفت: این تجمع بافت اسکار به این معنی است که "قلب نمی تواند تا جایی که نیاز دارد آرام شود" و در نتیجه خطر نارسایی قلبی را افزایش می دهد.

بیکر گفت: این اثر در موش‌هایی که فقط در معرض بی‌وزنی شبیه‌سازی شده بودند مشاهده نشد، و این تأیید می‌کند که «تنها تشعشع بود که تأثیر مخربی بر قلب ایجاد کرد». با این حال، آزمایش طولانی‌مدت نشان داد که این گروه از موش‌ها دارای سطوح پایین‌تری از سلول‌های ایمنی کلیدی هستند، که نشان می‌دهد ریزگرانش نیز ممکن است بر جنبه‌های سلامت بلندمدت تأثیر بگذارد. (مطالعات متعدد اثرات کوتاه مدت سلامتی مختلف مرتبط با گرانش را نشان داده اند.)

داستان های مرتبط

مطالعه اولیه موش نشان می دهد که پرواز فضایی ممکن است به سیستم تولید مثل فرزندان و نوه های فضانوردان آسیب برساند.

دانشمندان سرانجام می دانند که چرا فضانوردان برای مدفوع در فضا تلاش می کنند - و خطر پنهان پروازهای فضایی طولانی مدت را آشکار می کنند.

اپیزود پزشکی اسرارآمیز که باعث شد فضانورد قادر به صحبت کردن نباشد، یکی از بزرگترین خطرات ناسا را با افزایش ماموریت های ماه نشان می دهد.

روپاک پاتاک، دانشیار علوم دارویی در دانشگاه آرکانزاس برای علوم پزشکی که در این مطالعه شرکت نداشت اما دارای مدرک دکترا در زیست شناسی پرتویی است، به لایو ساینس گفت: این مطالعه "یک کمک بسیار ارزشمند به زیست شناسی فضایی است." او گفت در حالی که موش‌ها و انسان‌ها تفاوت‌های واضحی با هم دارند، "آنها بیش از 90 درصد اطلاعات ژنتیکی را به اشتراک می‌گذارند" و همچنین سیستم‌های قلبی بسیار مشابه.

با توجه به اینکه نویسندگان مطالعه تنها یک بار توانستند موش‌ها را در معرض تشعشع قرار دهند، Pathak مایل است آزمایش‌های بیشتری برای بررسی اینکه آیا قرار گرفتن در معرض پرتوهای مزمن بر عملکرد قلب و سایر اندام‌های حیاتی تأثیر می‌گذارد، ببیند.

بیکر و همکارانش امیدوارند که از آزمایش‌های آینده برای کمک به ناسا برای اجرای اقدامات حفاظتی برای فضانوردان در مأموریت‌های طولانی‌مدت، مانند تهیه داروهای قلب فضانوردان یا بهبود سپر برای فضاپیما استفاده شود.

بیکر می‌گوید: «هرچه قبل از شروع کار بیشتر بدانیم، ناسا در بررسی انواع اقدامات متقابل بهتر عمل می‌کند.»