Putem proteja creierul de radiațiile cosmice?
Pe măsură ce ne pregătim să intrăm într-o nouă eră a călătoriilor spațiale, trebuie să găsim modalități de a evita riscurile pentru sănătate pe care le prezintă mediul cosmic. Se știe că radiațiile spațiale profunde, în special, afectează funcția cognitivă. Au găsit cercetătorii o modalitate de a anula acele daune?
Aceasta este ajunul trimiterii astronauților să exploreze spațiul adânc, colonizând și terraformând alte planete și planificând turismul spațial.
Dar călătoriile în spațiu vin cu propriul set de riscuri pentru sănătate.
O amenințare principală vine de la radiațiile cosmice, care pot dăuna sistemului nervos central, modificând funcția cognitivă și ducând la simptome similare cu cele găsite în boala Alzheimer.
Cu misiunile lor colonizatoare pe Marte planificate pentru abia în anii 2030, NASA - precum și companiile private interesate de conceptele de călătorie spațială - au căutat modalități eficiente de a proteja astronauții de daunele radiațiilor.
Până în prezent, cercetătorii s-au concentrat în principal asupra modului de îmbunătățire a navelor spațiale și a echipamentelor de protecție pentru călătorii din spațiul cosmic pentru a evita această radiație puternică.
Acum, însă, anchetatorii de la Universitatea din California, San Francisco - conduși de Susanna Rosi - au început să dezvolte un tratament care ar putea compensa neurodegenerarea declanșată de razele cosmice.
Rezultatele experimentelor lor, pe care le-au realizat pe modele de șoarece, sunt acum publicate în jurnal Rapoarte științifice.
„Radiația cosmică poate afecta creierul pe termen lung”
Cercetările anterioare efectuate de Rosi și echipa au constatat că, după ce șoarecii au fost expuși la un nivel de radiație aproximativ echivalent cu ceea ce ar putea întâlni astronauții umani în timpul unei misiuni spațiale, capacitatea lor de a diferenția între obiecte familiare și obiecte necunoscute a fost afectată.
De obicei, atunci când șoarecii se confruntă cu două obiecte - unul nou și necunoscut pentru ei și unul pe care l-au explorat anterior - vor petrece mai mult timp familiarizându-se cu noul obiect.
Cu toate acestea, animalele care au fost expuse la radiații au avut tendința de a petrece o cantitate egală de timp explorând ambele obiecte, ceea ce a sugerat cercetătorilor că șoarecii au uitat că au fost deja expuși unuia dintre cei doi.
Alte simptome pe care le-au prezentat șoarecii au inclus probleme cu interacțiunile sociale și un sentiment de anxietate crescută. Rosi și echipa observă că acest lucru a fost probabil din cauza efectului radiației puternice asupra microgliei sau a celulelor nervoase găsite în creier și în coarda spinării care fac parte din mecanismul imunitar al sistemului nervos central.
Când microglia este activată, acestea pot provoca simptome - cum ar fi amintirea afectată a memoriei - care sunt în concordanță cu cele ale tulburărilor neurodegenerative.
Acest lucru se datorează parțial faptului că sunt conduși să distrugă sinapsele sau conexiunile formate între celulele creierului care le permit să transmită informații.
„Începem să avem dovezi că expunerea la radiațiile spațiale profunde ar putea afecta funcționarea creierului pe termen lung, dar din câte știu, nimeni nu a explorat posibile contramăsuri care ar putea proteja creierul astronauților împotriva acestui nivel de expunere la radiații. ”
Susanna Rosi
Noul compus arată promițător
În noul studiu, Rosi și colegii săi au colaborat cu cercetători de la Universitatea Loma Linda din California pentru a găsi o terapie care ar putea contracara efectele radiațiilor asupra creierului.
Au început cu un experiment similar pe șoareci, în care au fost expuși la o doză de radiații similară cu cea care ar putea afecta un călător spațial profund.
După o săptămână, șoarecii au primit fie o dietă regulată, controlată timp de 15 zile, fie una care a inclus tratament cu un compus experimental numit PLX5622.
Dieta PLX5622 funcționează prin epuizarea microgliei din sistemul nervos central. În cercetările anterioare, sa demonstrat că tratamentul cu PLX5622 protejează funcția cognitivă la șoarecii expuși la iradiere craniană ca formă de terapie împotriva cancerului. Rosi și echipa și-au luat reperul din aceste rezultate.
Experimentele recente au dat rezultate încurajatoare. În primul rând, oamenii de știință au observat că, deși la început nu prezentau deficiențe cognitive, în termen de 3 luni de la iradierea inițială, șoarecii din dieta de control au prezentat o recunoaștere nouă a obiectelor.
Cu toate acestea, șoarecii care au primit terapie cu PLX5622 nu au demonstrat nicio deteriorare a amintirii memoriei.
În compararea creierului șoarecilor din fiecare grup, cercetătorii au dezvăluit că cei din grupul de control au prezentat multe microglii activate și au pierdut numeroase sinapse, în timp ce cei din grupul de terapie PLX5622 arătau sănătoși.
De ce asta? Rosi și echipa cred că forțând sistemul nervos central să elimine microglia activată, celulele nervoase noi și sănătoase au venit să le înlocuiască, permițând șoarecilor să mențină funcția cognitivă normală.
„Aceasta este o dovadă cu adevărat îngrijită, mai întâi că repornirea microgliei creierului poate proteja funcția cognitivă după expunerea la radiații și, în al doilea rând, că nu trebuie neapărat să tratăm imediat după expunerea la radiații pentru ca medicamentul să fie eficient”, explică Rosi.
Cu toate acestea, cercetătorii sunt entuziasmați nu doar de potențialul acestei terapii experimentale pentru călătorii spațiali. Medicamentele care utilizează mecanisme similare cu cele ale PLX5622 sunt deja testate în studiile clinice pentru tratamentul cancerului.
Aceasta înseamnă că astfel de medicamente s-ar putea împrumuta bine unei game mai largi de probleme, inclusiv afectarea cognitivă în urma tratamentului pentru cancer.
„NASA este foarte interesată să găsească modalități de a asigura atât siguranța astronauților, cât și succesul misiunii în timpul călătoriilor spațiale profunde”, notează co-autorul studiului Karen Krukowski
„Dar, adaugă ea,„ astronauții sunt o populație mică - este interesant faptul că aceste descoperiri ar putea ajuta la prevenirea multor alte forme de afectare cognitivă. "
