Czy nerki astronautów przetrwałyby podróż na Marsa?
Według nowego badania, nerki uległyby zmianie podczas długotrwałego lotu kosmicznego, a promieniowanie kosmiczne spowodowałoby ich trwałe uszkodzenie, które zagroziłyby misji na Marsa.
Badanie przeprowadzone przez naukowców z University College London i opublikowane w Nature Communications, jest największą jak dotąd analizą, tego jak długotrwałe loty kosmiczne mogą wpłynąć na nerki. Wyniki są również cennymi wskazówkami wspływu podróży orbitalnych na zdrowie przyszłych kosmicznych turystów.
Naukowcy wiedzą, że loty kosmiczne powodują pewne problemy zdrowotne od lat siedemdziesiątych XX wieku. Zostały one zaobserwowane po pierwszych podróżach poza ziemskie pole magnetyczne, takich jak lądowanie na Księżycu w 1969 roku. Problemy te obejmują utratę masy kostnej, osłabienie serca i wzroku oraz rozwój kamieni nerkowych.
Badacze uważają, że wiele z nich wynika z narażenia na promieniowanie kosmiczne, takie jak wiatry słoneczne i galaktyczne promieniowanie kosmiczne (GCR) z głębokiej przestrzeni, przed którym na co dzień chroni nas ziemskie pole magnetyczne. Ponieważ większość załogowych lotów kosmicznych odbywa się na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO) i otrzymuje częściową ochronę od magnetyzmu Ziemi, tylko 24 osoby, które podróżowały na Księżyc, były narażone na nielimitowane GCR i tylko przez krótki czas (od sześciu do 12 dni).
Nikt dotąd nie zbadał, jakie zmiany mogą zachodzić w nerkach i innych narządach w wyniku warunków, które wystąpiłyby podczas podróży kosmicznych poza ziemskim polem magnetycznym przez dłuższy czas.
W najnowszym badaniu, z University College London, przeprowadzili szereg eksperymentów i analiz w celu poznania tego, w jaki sposób nerki reagują na długotrwały lot kosmiczny.
Obejmowało to oceny biomolekularne, fizjologiczne i anatomiczne z wykorzystaniem danych i próbek z 20 kohort badawczych. Materiał pochodził z 40 misji kosmicznych na niskiej orbicie okołoziemskiej z udziałem ludzi i myszy, z których większość odbyła się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), a także 11 symulacji z udziałem myszy i szczurów. Siedem z nich zakładało narażenie gryzoni na symulowane dawki GCR odpowiadające 1,5-rocznym i 2,5-letnim misjom marsjańskim, naśladującym lot kosmiczny poza ziemskie pole magnetyczne.
Wyniki wskazały, że zarówno ludzkie, jak i zwierzęce nerki są „przebudowywane” przez warunki panujące w przestrzeni kosmicznej, a określone kanaliki nerkowe odpowiedzialne za precyzyjne dostrojenie równowagi wapnia i soli wykazują oznaki kurczenia się po mniej niż miesiącu przebywania w kosmosie. Naukowcy twierdzą, że prawdopodobną przyczyną tego jest raczej mikrograwitacja niż GCR, choć konieczne są dalsze badania w celu ustalenia, czy interakcja mikrograwitacji i GCR może przyspieszyć lub pogorszyć te zmiany strukturalne.
Wcześniej naukowcy zakładali, że głównym powodem powstawania kamieni nerkowych podczas misji kosmicznych jest wyłącznie utrata masy kostnej spowodowana mikrograwitacją, która prowadzi do gromadzenia się wapnia w moczu. Nowe badanie wskazuje jednak na sposób, w jaki nerki przetwarzają sole, w czasie podróży.
Być może najbardziej niepokojącym odkryciem dotyczącym wpływu na zdrowie trzyletniej podróży na Marsa, jest to, że nerki myszy narażonych na symulowany wpływ galaktycznego promieniowania kosmicznego przez 2,5 roku doświadczyły trwałego uszkodzenia i utraty swoich funkcji.
„Wiemy, co stało się z astronautami podczas stosunkowo krótkich misji kosmicznych przeprowadzonych do tej pory, pod względem wzrostu problemów zdrowotnych, takich jak kamienie nerkowe. Nie wiemy jednak, dlaczego te problemy występują, ani co stanie się z nimi podczas dłuższych lotów, takich jak misja na Marsa. Jeśli nie opracujemy nowych sposobów ochrony narządów wewnętrznych, to astronauci dotrą na Marsa, ale może będą potrzebować dializy w drodze powrotnej. Wiemy, że nerki późno wykazują oznaki uszkodzenia radiacyjnego – zanim stanie się to widoczne, prawdopodobnie będzie już za późno, aby temu zapobiec, co byłoby katastrofalne dla szans powodzenia misji” – podsumowuje dr Keith Siew z University College London.
Emil Gołoś
