Raumfahrt könnte Alzheimer beschleunigen
"Galaktische kosmische Strahlung stellt eine erhebliche Bedrohung für zukünftige Astronauten dar", sagte Dr. med. M. Kerry O'Banion, Professor an der Abteilung für Neurobiologie und Anatomie des Medizinischen Zentrums der Universität Rochester (URMC) und leitender Autor von die Studium.
„Die Möglichkeit, dass Strahlenexposition im Weltraum zu gesundheitlichen Problemen wie Krebs führt, ist seit langem bekannt.
"Diese Studie zeigt jedoch zum ersten Mal, dass die Exposition gegenüber Strahlungswerten, die einer Mission zum Mars entsprechen, kognitive Probleme hervorrufen und Veränderungen im Gehirn beschleunigen kann, die mit der Alzheimer-Krankheit verbunden sind."
Während der Weltraum voller Strahlung ist, schützt das Erdmagnetfeld die Menschen im Allgemeinen vor diesen Partikeln. Sobald Astronauten die Umlaufbahn verlassen, sind sie jedoch einem ständigen Schauer verschiedener radioaktiver Partikel ausgesetzt, erklären die Forscher.
Mit Warnungen können Astronauten vor gefährlicher Strahlung geschützt werden, die mit Sonneneruptionen verbunden ist. Es gibt aber auch andere Formen der kosmischen Strahlung, die nicht effektiv blockiert werden können, stellen Forscher fest.
Da die Strahlung in geringen Mengen vorhanden ist, ist die Exposition umso größer, je länger sich ein Astronaut im Weltraum befindet. Aus diesem Grund finanziert die NASA seit 25 Jahren die Erforschung der potenziellen Gesundheitsrisiken der Raumfahrt.
Mehrere Studien haben gezeigt, dass galaktische kosmische Strahlung das Risiko für Krebs, Herz-Kreislauf- und Muskel-Skelett-Probleme erhöhen kann. Diese neueste Studie untersucht die möglichen Auswirkungen der Weltraumstrahlung auf die Neurodegeneration, insbesondere die biologischen Prozesse im Gehirn, die zur Entwicklung der Alzheimer-Krankheit beitragen.
O’Banion, dessen Forschung sich darauf konzentriert, wie Strahlung das Zentralnervensystem beeinflusst, und sein Team untersuchten die Auswirkungen einer bestimmten Form von Strahlung, die als hochmassige, hochgeladene (HZE) Partikel bezeichnet wird. Diese Teilchen, die durch die Kraft explodierender Sterne mit sehr hoher Geschwindigkeit durch den Weltraum geschleudert werden, kommen in vielen Formen vor.
Für diese Studie wählte der Forscher Eisenpartikel. Die Masse der HZE-Partikel wie Eisen in Kombination mit ihrer Geschwindigkeit ermöglicht es ihnen, feste Objekte wie die Wand und die Schutzabschirmung eines Raumfahrzeugs zu durchdringen, sagten die Forscher.
"Da Eisenpartikel einen größeren Wallop verpacken, ist es aus technischer Sicht äußerst schwierig, sie effektiv abzuschirmen", sagte O’Banion. "Man müsste ein Raumschiff im Wesentlichen in einen sechs Fuß langen Block aus Blei oder Beton wickeln."
Ein Teil der Forschung wurde im NASA Space Radiation Laboratory des Brookhaven National Laboratory auf Long Island durchgeführt. Die Teilchenbeschleuniger des Labors können Materie mit sehr hoher Geschwindigkeit zusammenstoßen, wodurch die im Weltraum gefundenen radioaktiven Teilchen reproduziert werden können.
Für die neueste Studie setzten die Forscher Mäuse verschiedenen Strahlungsdosen aus, darunter Werte, die mit denen vergleichbar sind, die Astronauten während einer Mission zum Mars erfahren würden.
Zurück in Rochester bewertete ein Forscherteam die kognitiven und biologischen Auswirkungen der Exposition. Die Mäuse wurden einer Reihe von Experimenten unterzogen, bei denen sie Objekte oder bestimmte Orte abrufen mussten.
Die Forscher beobachteten, dass Mäuse, die Strahlung ausgesetzt waren, bei diesen Aufgaben weitaus häufiger versagten - was auf eine neurologische Beeinträchtigung hindeutet -, als diese Symptome normalerweise auftreten würden.
Das Gehirn der Mäuse zeigte auch Anzeichen von Gefäßveränderungen und eine überdurchschnittliche Anreicherung von Beta-Amyloid, dem Protein „Plaque“, das sich im Gehirn ansammelt und eines der Kennzeichen der Krankheit ist, sagten die Forscher.
"Diese Ergebnisse deuten eindeutig darauf hin, dass die Exposition gegenüber Strahlung im Weltraum die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit beschleunigen kann", sagte O'Banion. "Dies ist ein weiterer Faktor, den die NASA, die eindeutig über die Gesundheitsrisiken für ihre Astronauten besorgt ist, bei der Planung künftiger Missionen berücksichtigen muss."
Quelle: Medizinisches Zentrum der Universität von Rochester
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