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Viaggiatori al cancro di leucemia di rischio di Marte, funzione immune indebolita da radiazione, a ritrovamenti fondati a NASA di studio

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La radiazione ha incontrato nel viaggio nello spazio profondo può aumentare il rischio di cancro di leucemia in esseri umani che viaggiano a Marte, a ricercatori fondati a NASA al risveglio Forest Institute per medicina rigeneratrice ed i colleghi hanno trovato, facendo uso dei topi trapiantati con le cellule staminali umane.

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«I nostri risultati stanno disturbando perché mostrano che l'esposizione a radiazioni potrebbe potenzialmente aumentare il rischio di leucemia,» ha detto Christopher Porada, il Ph.D., il professore associato di medicina rigeneratrice ed il ricercatore senior sul progetto.

L'esposizione a radiazioni è creduta per essere uno degli aspetti più pericolosi del viaggio a Marte, secondo la NASA. La distanza media a Marte è di 140 milione miglia e un viaggio di andata e ritorno potrebbe richiedere tre anni.

Lo scopo dello studio, pubblicato nella leucemia del giornale, era di valutare gli effetti diretti delle particelle energetiche solari simulate (SETTEMBRE) e la radiazione galattica del raggio cosmico (GCR) sulle cellule staminali ematopoietiche umane (HSCs). Queste cellule staminali comprendono meno di 0,1% del midollo osseo degli adulti, ma producono i molti tipi di globuli che circolano attraverso il corpo ed il lavoro per trasportare l'ossigeno, infezione di lotta ed eliminano tutte le cellule maligne che sorgono.

Per lo studio, HSCs umano dai donatori in buona salute di età tipica dell'astronauta (30-55 anni) è stato esposto alle dosi missione-pertinenti di Marte dei protoni e degli ioni del ferro — gli stessi tipi di radiazioni che gli astronauti sarebbero esposti in spazio profondo, seguito dal laboratorio e dagli studi sugli animali per definire l'impatto dell'esposizione.

«L'esposizione a radiazioni a questi livelli era altamente deleteria alla funzione di HSC, riducente la loro capacità di produrre quasi tutti i tipi di globuli, spesso da 60-80 per cento,» ha detto Porada. «Questo ha potuto tradurre in sistema immunitario ed anemia severamente indeboliti durante le missioni prolungate nello spazio profondo.»

La radiazione inoltre ha causato le mutazioni in geni in questione nel processo ematopoietico e drammaticamente ha ridotto la capacità di HSCs di provocare i globuli maturi.

Gli studi precedenti già avevano dimostrato che l'esposizione alle dosi elevate di radiazione, quali dai raggi x, può avere effetti (anche pericolosi) nocivi sulla capacità del corpo di fare i globuli e possono aumentare significativamente la probabilità dei cancri, particolarmente leucemie. Tuttavia, lo studio corrente era il primo per mostrare un effetto offensivo delle dosi più basse e missione-pertinenti di radiazione dello spazio.

I topi sviluppano la leucemia linfoblastica acuta a cellula T, funzione immune indebolita

Il punto seguente era di valutare come le cellule avrebbero funzionato nel corpo umano. Per quello scopo, i topi sono stati trapiantati con HSCs umano GCR-irradiato, essenzialmente «umanizzando» gli animali. I topi hanno sviluppato che cosa è sembrato essere leucemia linfoblastica acuta a cellula T — la prima dimostrazione che l'esposizione per spaziare la radiazione può aumentare il rischio di leucemia in esseri umani.

«I nostri risultati mostrano che l'esposizione a radiazioni potrebbe potenzialmente aumentare il rischio di leucemia in due modi,» ha detto Porada. «Abbiamo trovato che danneggiamento genetico di HSCs direttamente principale alla leucemia. Secondariamente, la radiazione inoltre ha alterato la capacità di HSCs di generare T ed i linfociti B, tipi di globuli bianchi addetti a combattere “gli invasori” stranieri come le infezioni o le cellule del tumore. Ciò può ridurre la capacità del sistema immunitario dell'astronauta di eliminare le cellule maligne che sorgono come conseguenza delle mutazioni indotte da radiazioni.»

Porada ha detto che i risultati stanno disturbando specialmente il lavoro precedente dato che indica che gli stati del presente microgravità/di assenza di peso durante il volo spaziale possono anche causare le profonde alterazioni nella funzione immune dell'astronauta, anche dopo le missioni di breve durata nell'orbita della basso terra, dove in gran parte sono protetti da radiazione cosmica.

Presi insieme, i risultati indicano che l'esposizione combinata a microgravità ed a radiazione di SEP/GCR che si presenterebbero durante le missioni spaziali profonde estese, quale a Marte, potrebbe potenzialmente esacerbare il rischio di immune-disfunzione e di cancro,

Il programma di ricerca umano della NASA inoltre sta esplorando gli stati di microgravità, isolamento e relegazione, ambienti ostili e chiusi e distanza da terra. Lo scopo finale della ricerca è di rendere le missioni spaziali sicure come possibile.

I ricercatori al risveglio Forest Baptist Medical Center, al laboratorio nazionale di Brookhaven ed all'università di California Davis Comprehensive Cancer Center inoltre sono stati coinvolgere nello studio.

Estratto di in vitro e in vivo valutazione degli effetti diretti di radiazione cosmica solare e galattica simulata sulle cellule ematopoietiche umane progenitore/del gambo

Le missioni spaziali profonde future alle asteroidi della quasi-terra e di Marte esporranno gli astronauti alle particelle energetiche solari croniche (SETTEMBRE) ed alla radiazione galattica del raggio cosmico (GCR) e probabilmente uno o più eventi solari della particella (SPEs). Dato la radiosensibilità inerente delle cellule ematopoietiche ed il breve periodo di latenza di leucemie, il danno ematopoietico indotto da radiazioni dello spazio posa una minaccia particolare contro gli astronauti sulle missioni estese. Indichiamo che esporre le cellule ematopoietiche umane progenitore/del gambo (HSC) alle dosi missione-pertinenti estese dei protoni e degli ioni ad alta energia accelerati del ferro conduce a quanto segue: (1) introduce le mutazioni che frequentemente sono situate all'interno dei geni in questione nell'ematopoiesi e sono distinte da quelle ha indotto tramite γ-radiazione; (2) contrassegnato riduce la formazione in vitro della colonia; (3) contrassegnato altera l'impegno di stirpe e di innesto in vivo; e (4) conduce allo sviluppo, in vivo, di che cosa sembra essere ALTO. L'esposizione sequenziale ai protoni ed agli ioni del ferro (si presenta tipico nello spazio profondo) ha provato molto più deleterio ad integrità ed alla funzione del genoma di HSC che qualsiasi specie della particella da solo. I nostri risultati rappresentano una tappa critica per più rischi esattamente di stima al sistema ematopoietico umano da radiazione dello spazio, identificando e migliorano la definizione dei meccanismi molecolari da cui la radiazione dello spazio altera l'ematopoiesi ed induce il leukemogenesis come pure per sviluppare le contromisure giustamente mirate a.