Kunstmatige winterslaap kan bescherming bieden tegen kosmische straling – Raumfahrer.net

Dit is nog een blik in de toekomst: astronauten zouden in kunstmatige winterslaap kunnen worden gebracht en in dit geval beter afgeschermd tegen kosmische straling. Er zijn momenteel veelbelovende benaderingen om dergelijke overwegingen verder na te streven. Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de afdeling Biofysica van het GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research in Darmstadt heeft cruciale aanwijzingen gevonden voor het potentiële voordeel van kunstmatige winterslaap om straling te weerstaan. persbericht GSI.

Bron: GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research 14 november 2022.

SIS18 zware ionen synchrotron – externe weergave. (Foto: J. Hosan/GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research GmbH)

14 november 2022 – Onderzoekspartners uit Duitsland, Japan, Italië, het VK en Verenigde staat Het werd onlangs gepubliceerd in Scientific Reports, een tijdschrift van de Nature Publishing Group.

Torpor is wat onderzoekers de toestand noemen waarin dieren in winterslaap gaan. In dit geval nemen de levensondersteunende functies van het organisme af: de lichaamstemperatuur daalt, het metabolisme neemt af en lichaamsfuncties zoals ademhaling, hartslag of zuurstofopname vertragen aanzienlijk. Ook op moleculair niveau worden genactiviteit en eiwitbiosynthese in een langzamer tempo teruggebracht. In de recent gepubliceerde studie over kunstmatige winterslaap, d.w.z. een soort kunstmatig gegenereerde winterslaap, en bescherming tegen ioniserende straling, hebben wetenschappers biologische effecten aangetoond die erop wijzen dat kunstmatige winterslaap de weerstand tegen straling verhoogt. Gidsen die op de lange termijn heel nuttig kunnen zijn voor astronauten.

Omdat kosmische straling wordt beschouwd als een van de grootste gezondheidsrisico’s voor menselijke verkenning van de ruimte. De schadelijke effecten van ruimtestraling vormen een grote uitdaging, vooral voor toekomstige missies op lange termijn. Het grootste deel van de stralingsdosis die door bemanningen wordt ontvangen, wordt gegenereerd door galactische kosmische straling (GCR), dat wil zeggen hoogenergetische geladen deeltjes, inclusief zwaardere ionen. Gevormd in verre sterrenstelsels. De energie van deze deeltjes is te hoog voor het schild van het ruimtevaartuig om ze tegen te houden, wat resulteert in een blootstelling aan straling die meer dan 200 keer groter is dan de achtergrondstraling op aarde gedurende een zeer lange tijd. Daarom wordt gezocht naar passende stralingsbeschermingsmaatregelen voor toekomstige missies.

READ  BRAVELY DEFAULT II - NU BESCHIKBAAR VOOR STEAM

“De verbanden tussen winterslaap en stralingsweerstand vertegenwoordigen een zeer innovatieve onderzoeksbenadering. Onze huidige resultaten geven aan dat synthetische winterslaap een veelbelovend hulpmiddel is voor het verbeteren van de stralingsbescherming in vivo tijdens een ruimtemissie op lange afstand. Het zou daarom een ​​effectieve strategie kunnen zijn om mensen te beschermen bij het verkennen van het zonnestelsel”, vat hij het hoofd van de afdeling GSI Biophysics, professor Marco Durant, samen.

Het is al bekend dat dieren die in winterslaap leven in deze toestand van nature stralingsresistentie verwerven. Maar de huidige studie is erg belangrijk omdat nu voor het eerst een biologische toestand is geïnduceerd die lijkt op winterslaap bij dieren die geen winterslaap houden (ratten) en stralingsresistentie tegen hoogenergetische zware ionen is aangetoond. Versnelde koolstofionen zijn gebruikt om straling in de ruimte te simuleren in experimenten in het Gunma Heavy Ion University Medical Center in Japan. Andere experimenten werden uitgevoerd in vitro-cellen op de GSI/FAIR-campus in Darmstadt en maakten deel uit van de FAIR Phase 0-studie.

De twee belangrijkste bevindingen van het onderzoeksteam na bestraling en inductie van kunstmatige winterslaap ondersteunden de hypothesen: kunstmatige winterslaap zou een beschermend effect kunnen hebben tegen een dodelijke dosis koolstofionen. Kunstmatige winterslaap vermindert ook weefselschade door bestraling van het hele lichaam.

Bovendien waren GSI-wetenschappers in hun studies van weefselcellen van muizen in staat om het onderliggende mechanisme in meer detail te bepalen en aan te tonen dat een lage zuurstofconcentratie in het weefsel (hypoxie) en een verminderd metabolisme bij lage temperatuur (hypothermie) twee belangrijke factoren zijn die kunnen optreden. die celbeschadiging voorkomen. Immunologische analyses gaven aan dat kunstmatige winterslaap weefsels beschermt tegen actieve ionenstraling. Bovendien kunnen veranderingen in het metabolisme bij lagere temperaturen ook het DNA-herstel beïnvloeden.

READ  Nieuwe EU-richtlijnen brengen veranderingen voor WhatsApp – waarschuwen experts

Er is nog veel onderzoek nodig om de stralingsbeschermende werking van de protheses in organen te onderzoeken en te begrijpen. Het is echter technisch niet mogelijk om mensen op een veilige en gecontroleerde manier in winterslaap te brengen. Maar de zoektocht vordert. Pas onlangs zijn de neurale paden onthuld die de winterslaap beheersen. De huidige post voegt nu nog een belangrijke bouwsteen toe.

De wetenschappelijk directeur van GSI en FAIR, professor Paolo Gioblino, bevestigt dat het FAIR International Accelerator Centre dat momenteel bij GSI wordt gebouwd, unieke kansen biedt voor onderzoek op het gebied van kosmische straling. “GSI is al in staat om zware kernen te produceren zoals die in kosmische straling worden aangetroffen. Op FAIR zal het mogelijk zijn om experimenten uit te voeren op een veel grotere schaal van deeltjesenergieën en -dichtheden. Hierdoor kunnen onderzoekers de effecten van kosmische straling op mensen bestuderen en op de technische hulpmiddelen die essentieel zijn om menselijke missies naar Mars mogelijk te maken. Ik ben zeer tevreden over ESA ESA Ik heb jarenlang met FAIR samengewerkt om dit onderzoeksgebied te ontwikkelen.”

origineel bericht:
https://www.nature.com/articles/s41598-022-20382-6

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *