Beyni kozmik radyasyondan koruyabilir miyiz?
Yeni bir uzay yolculuğu çağına girmeye hazırlanırken, kozmik çevrenin oluşturduğu sağlık risklerini önlemenin yollarını bulmalıyız. Özellikle derin uzay radyasyonunun bilişsel işlevi bozduğu bilinmektedir. Araştırmacılar bu hasarı geri almanın bir yolunu buldular mı?
Bu, astronotları derin uzayı keşfetmeye, diğer gezegenleri kolonileştirmeye ve terraformlaştırmaya ve uzay turizmi planlamaya göndermenin arifesidir.
Ancak uzay yolculuğu, kendi sağlık riskleriyle birlikte gelir.
Ana tehditlerden biri, merkezi sinir sistemine zarar verebilen, bilişsel işlevi değiştirebilen ve Alzheimer hastalığında bulunanlara benzer semptomlara yol açan kozmik radyasyondan gelir.
NASA ve uzay yolculuğu konseptleriyle ilgilenen özel şirketler, 2030'larda Mars'a kolonileştirme misyonları planlarken, astronotları radyasyonun zararlarından korumanın etkili yollarını arıyorlar.
Şimdiye kadar, araştırmacılar esas olarak uzay araçlarını ve uzay yolcuları için bu güçlü radyasyonu savuşturmak için koruyucu kıyafetleri nasıl geliştireceklerine odaklandılar.
Ancak şimdi, Susanna Rosi liderliğindeki San Francisco'daki California Üniversitesi'nden araştırmacılar, kozmik ışınların tetiklediği nörodejenerasyonu dengeleyebilecek bir tedavi geliştirmeye başladılar.
Fare modelleri üzerinde yaptıkları deneylerin sonuçları artık dergide yayınlandı. Bilimsel Raporlar.
"Kozmik radyasyon beyni uzun vadede etkileyebilir"
Rosi ve ekibi tarafından yapılan önceki araştırmalar, farelerin, insan astronotlarının bir uzay görevi sırasında karşılaşabileceklerine kabaca eşdeğer bir radyasyona maruz kaldıktan sonra, tanıdık ve tanıdık olmayan nesneleri ayırt etme kapasitelerinin zayıfladığını buldu.
Genellikle, fareler iki nesneyle karşılaştıklarında - biri yeni ve bilinmeyen, diğeri daha önce keşfettikleri - yeni nesneye alışmak için daha fazla zaman harcarlar.
Bununla birlikte, radyasyona maruz kalan hayvanlar, her iki nesneyi de keşfetmek için eşit miktarda zaman harcama eğilimindeydiler, bu da araştırmacılara, farelerin ikisinden birine maruz kaldıklarını unuttuklarını gösteriyordu.
Farelerin sunduğu diğer semptomlar arasında sosyal etkileşimlerle ilgili sorunlar ve yüksek anksiyete hissi vardı. Rosi ve ekibi, güçlü radyasyonun mikroglia veya beyinde bulunan sinir hücreleri ve merkezi sinir sisteminin bağışıklık mekanizmasının bir parçası olan omurilik üzerindeki etkisinden kaynaklandığını belirtiyor.
Mikroglia aktive edildiğinde, nörodejeneratif bozukluklarla tutarlı semptomlara - bozulmuş hafıza hatırlama gibi - neden olabilirler.
Bu, kısmen sinapsları yok etmeye yönlendirilmelerinden veya beyin hücreleri arasında oluşan ve bilgi aktarmalarına izin veren bağlantılardan kaynaklanmaktadır.
“Derin uzay radyasyonuna maruz kalmanın uzun vadede beyin işlevini etkileyebileceğine dair kanıt elde etmeye başlıyoruz, ancak bildiğim kadarıyla hiç kimse astronotların beyinlerini bu düzeyde radyasyona maruz kalmaya karşı koruyabilecek herhangi bir olası karşı önlemi araştırmamıştı. "
Susanna Rosi
Yeni bileşik umut vaat ediyor
Yeni çalışmada Rosi ve meslektaşları, radyasyonun beyin üzerindeki etkilerini ortadan kaldırabilecek bir terapi bulmak için Kaliforniya'daki Loma Linda Üniversitesi'nden araştırmacılarla işbirliği yaptı.
Fareler üzerinde, derin bir uzay yolcusunu etkileyebilecek olana benzer bir doz radyasyona maruz kaldıkları benzer bir deneyle başladılar.
Bir hafta sonra, farelere 15 gün boyunca düzenli, kontrollü bir diyet verildi veya PLX5622 adlı deneysel bir bileşikle tedaviyi içeren bir diyet verildi.
PLX5622 diyeti, merkezi sinir sistemindeki mikroglia'yı tüketerek çalışır. Geçmiş araştırmalarda, PLX5622 tedavisinin bir kanser tedavisi biçimi olarak kraniyal radyasyona maruz kalan farelerde bilişsel işlevi koruduğu gösterilmiştir. Rosi ve ekibi bu sonuçlardan ipucu aldı.
Son deneyler de cesaret verici sonuçlar verdi. Birincisi, bilim adamları ilk başta hiçbir bilişsel bozukluk göstermemiş olsalar da, ilk ışınlamadan sonraki 3 ay içinde kontrol diyeti farelerinin bozulmuş yeni nesne tanıma sunduğunu fark ettiler.
Bununla birlikte, PLX5622 tedavisi alan fareler, hafıza hatırlamasında böyle bir hasar göstermedi.
Araştırmacılar, her gruptaki farelerin beyinlerini karşılaştırırken, kontrol grubundakilerin birçok aktif mikroglia içerdiğini ve çok sayıda sinaps kaybettiğini, PLX5622 tedavi grubundakilerin ise sağlıklı göründüğünü ortaya çıkardı.
Bu neden? Rosi ve ekibi, merkezi sinir sistemini aktifleştirilmiş mikrogliayı ortadan kaldırmaya zorlayarak, yeni, sağlıklı sinir hücrelerinin onların yerini aldığına ve farelerin normal bilişsel işlevini sürdürmesine izin verdiğine inanıyor.
Rosi, "Bu gerçekten güzel bir kanıt, birincisi beynin mikrogliasını yeniden başlatmanın radyasyona maruz kaldıktan sonra bilişsel işlevi koruyabildiğini ve ikincisi ilacın etkili olması için radyasyona maruz kaldıktan hemen sonra tedavi etmemize gerek olmadığını" açıklıyor.
Bununla birlikte, araştırmacılar sadece bu deneysel terapinin uzay yolcuları için potansiyeli konusunda heyecan duymuyorlar. PLX5622 ile benzer mekanizmalardan yararlanan ilaçlar, kanser tedavisi için klinik deneylerde halihazırda test edilmektedir.
Bu, bu tür ilaçların, kanser tedavisinin ardından bilişsel bozulma da dahil olmak üzere daha geniş bir dizi soruna iyi bir şekilde katkıda bulunabileceği anlamına gelir.
Ortak yazar Karen Krukowski, "NASA, derin uzay yolculuğu sırasında hem astronot güvenliğini hem de görev başarısını sağlamanın yollarını bulmakla çok ilgileniyor" diyor.
"Ancak," diye ekliyor, "astronotlar küçük bir popülasyon - bu bulguların potansiyel olarak diğer birçok bilişsel bozukluk biçimini önlemeye yardımcı olması heyecan verici."
