Tiermodellsimulationen, die die Auswirkungen der kosmischen Strahlung auf Astronauten widerspiegeln, weisen auf eine Gefahr für die Gesundheit zukünftiger Weltraumforscher während langer Missionen hin (z. B. beim Fliegen zum Mars).
Die jüngste Studie legt nahe, dass der Beschuss mit galaktischer kosmischer Strahlung das Gewebe des Magen-Darm-Trakts erheblich schädigen und zu langfristigen Funktionsänderungen führen kann. Die Wissenschaftler sind auch besorgt über das hohe Risiko, einen Tumor im Magen und Dickdarm zu entwickeln.
In früheren Arbeiten konnten wir mögliche Schädigungen des Gehirngewebes sowie eine beschleunigte Alterung während langfristiger Weltraumflüge aufgrund des Einflusses schwerer Ionen identifizieren, vor denen wir auf der Erde durch die globale Magnetosphäre geschützt sind. Schwere Ionen wie Eisen und Silizium werden aufgrund ihrer größeren Masse im Vergleich zu masselosen Photonen wie Röntgen- und Gammastrahlen zerstört.
Leider wird es mit der vorhandenen Screening-Technologie schwierig sein, Astronauten vor den nachteiligen Auswirkungen schwerer Ionenstrahlen zu schützen. Es kann zwar möglich sein, ein Arzneimittel zu verwenden, um diesen Wirkungen entgegenzuwirken, obwohl dies noch nicht erfunden wurde. Das Problem liegt gerade in langen Missionen, wie einem Flug zum Mars und darüber hinaus. Das Gewebe des Magen-Darm-Trakts wird alle 3-5 Tage selbständig erneuert (die Schleimhaut der Zellen). Jeder Verstoß gegen diesen natürlichen Mechanismus führt zu einem Versagen der physiologischen Prozesse und es werden pathologische Probleme (Krebs) ausgelöst. Um die Auswirkungen schwerer Ionen auf den Magen-Darm-Trakt zu untersuchen, verwendeten die Forscher den Dünndarm von Mäusen als Modellsystem. Mäuse wurden einer geringen Dosis Eisenstrahlung ausgesetzt.
Am Ende verglichen wir drei Gruppen von Mäusen: unter Einwirkung von Schwerionen, Gammastrahlung und Kontrolle. Es stellte sich heraus, dass in der Gruppe mit Schwerionen Fehlfunktionen zu beobachten waren und die Bildung von krebsartigen Polypen bereits spürbar war. Außerdem stellten sie fest, dass Eisenschäden DNA-Schäden verursachten, die die Anzahl alternder Zellen erhöhten. Trotz der Tatsache, dass während des einmonatigen Zeitraums im Weltraum eine niedrige Strahlungsdosis gewählt wurde, stellte sich heraus, dass die Auswirkungen der Strahlung von schweren Ionen konstant waren.
Wissenschaftler glauben, dass diese Probleme viele andere Organe betreffen können. Solche Studien sollten helfen, kompetente Schutzmethoden zu entwickeln, um Astronauten sicher zu Langstreckenmissionen und zurück zu bringen.
