Las simulaciones con modelos animales destinados a reflejar la exposición de los astronautas a la radiación cósmica galáctica están levantando banderas rojas para los investigadores del Centro Médico de la Universidad de Georgetown (GUMC) sobre la salud de los astronautas durante los viajes largos. como a Marte.

Su estudio más reciente, publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ), sugiere que el bombardeo del espacio profundo por radiación cósmica galáctica (GCR) podría dañar significativamente el tejido gastrointestinal (GI) y provocar alteraciones funcionales a largo plazo. El estudio también genera preocupación por el alto riesgo de desarrollo de tumores en el estómago y el colon.

Su trabajo anterior ha destacado el deterioro potencial del tejido cerebral, así como el envejecimiento acelerado en viajes espaciales largos debido al efecto de iones energéticos pesados. que no afectan a los terrícolas debido a la magnetosfera protectora global.

"Los iones pesados ​​como el hierro y el silicio son dañinos debido a su mayor masa en comparación con los fotones sin masa, como los rayos X y los rayos gamma (γ) que prevalecen en la Tierra, así como los protones de baja masa en el espacio exterior, "dice el investigador principal del estudio, Kamal Datta, MARYLAND, profesor asociado en el Departamento de Bioquímica y líder de proyecto del Centro Especializado de Investigación de la NASA (NSCOR) en GUMC.

"Con la tecnología de blindaje actual, Es difícil proteger a los astronautas de los efectos adversos de la radiación de iones pesados. Aunque puede haber una forma de utilizar medicamentos para contrarrestar estos efectos, aún no se ha desarrollado un agente de este tipo, "dice Datta, también miembro del Centro Oncológico Integral de Georgetown Lombardi. "Si bien los viajes cortos, como las veces que los astronautas viajaban a la Luna, no puede exponerlos a este nivel de daño, la verdadera preocupación es una lesión duradera de un viaje largo como Marte u otras misiones en el espacio profundo que serían mucho más largas ", dice.

El tracto GI es un tejido que se autorrenova con división / proliferación celular continua, dicen los investigadores. La capa mucosa (superior) de células se reemplaza cada tres a cinco días mediante la migración coordinada de nuevas células desde el fondo de una estructura en forma de matraz llamada cripta hacia la luz del intestino. "Cualquier alteración de este mecanismo de reemplazo conduce a un mal funcionamiento de procesos fisiológicos como la absorción de nutrientes e inicia procesos patológicos como el cáncer, "dice el coautor de Georgetown, Albert Fornace Jr., MARYLAND, director de la NSCOR.

Para investigar el efecto de los iones pesados ​​en el tracto gastrointestinal, los científicos utilizaron el intestino delgado del ratón como sistema modelo. Los ratones fueron expuestos a una dosis baja de radiación de hierro en el Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA (NSRL) en el Laboratorio Nacional de Brookhaven en Long Island, Nueva York, y luego los animales fueron examinados en Georgetown.

Los investigadores compararon el grupo de ratones que recibieron iones pesados ​​con ratones expuestos a rayos gamma, que son comparables a los rayos X, y a un tercero, grupo de control no expuesto. Los científicos descubrieron que las células intestinales del grupo de iones pesados ​​no absorbían adecuadamente los nutrientes y formaban pólipos cancerosos.

Adicionalmente, había pruebas de que la radiación de hierro inducía daños en el ADN que aumentaban el número de células senescentes. Las células senescentes son incapaces de la división celular normal, pero no son "tranquilas, "dice Datta.

"Generan estrés oxidativo y moléculas inflamatorias que inducen más daño. Esto afectó en gran medida la migración de las células que se necesitan para reemplazar el revestimiento intestinal que ralentiza el funcionamiento gastrointestinal". " él dice.

A pesar de que se administró una dosis muy baja durante el equivalente a un período de meses en el espacio profundo, los efectos de la radiación de iones pesados ​​parecían ser permanentes, dice Fornace.

"Hemos documentado los efectos de la radiación del espacio profundo en algunos órganos vitales, pero creemos que pueden ocurrir respuestas de daño similares en muchos órganos, ", dice Datta." Es importante comprender estos efectos de antemano para que podamos hacer todo lo posible para proteger a nuestros futuros viajeros espaciales ".