L'espace double whammy: Moins gravité, plus de rayonnement

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Les astronautes en apesanteur dans la Station spatiale internationale peuvent apparaître sans soucis, mais des années de recherche ont montré que la microgravité entraîne des changements dans le corps humain. Spaceflight signifie également l'exposition à plus de rayonnement. Ensemble, microgravité et l'exposition au rayonnement se ajoutent à poser des risques graves pour la santé. Mais la recherche ne est pas seulement faire de l'espace plus sûr pour les astronautes, ce est d'aider à améliorer les soins de santé pour la Terre-lié ainsi.

L'espace double whammy: Moins gravité, plus de rayonnement

Les dommages dans des fibroblastes humains sera mesurée par la phosphorylation de H2AX d'une protéine histone après le traitement à la bléomycine.

Crédit: Laboratoire bioanalytique de base

Un des effets du rayonnement spatial est dommages à l'ADN, ou acide désoxyribonucléique, le matériel génétique dans presque toutes les cellules de notre corps. Lorsque endommagé réparation de l'ADN lui-même, des erreurs peuvent survenir qui augmentent le risque de développer un cancer. Une nouvelle étude, microARN profils d'expression dans des cultures de fibroblastes humains dans l'espace - Micro-7 pour faire court - examinera l'effet de la gravité sur les dommages de l'ADN et la réparation. Parce qu'il n'y a aucune source de rayonnement contrôlé à bord de la station spatiale, les cellules seront traitées avec la bléomycine, un médicament de chimiothérapie, à induire des lésions de l'ADN.

«Quand une cellule dans le corps humain est exposé au rayonnement, l'ADN sera brisé et réparé, qui est considéré comme la phase d'initiation du développement de la tumeur», explique le chercheur principal Honglu Wu, Ph.D., au Centre spatial Johnson de la NASA à Houston. "Cellules endommagées de l'exposition au rayonnement dans l'espace aussi l'expérience microgravité, dont nous savons change l'expression des gènes, même sans exposition aux radiations." Cela équivaut à l'espace double whammy pour le corps humain.

Des études antérieures ont exposé des cellules ou organismes sur Terre en particules chargées de haute énergie pour simuler le rayonnement de l'espace, en utilisant les dégâts ou l'induction de tumeurs cellulaire résultant de prédire le risque de cancer pour les astronautes des radiations. Mais ces prévisions ne comprennent pas les effets de la microgravité, ce qui les rend potentiellement moins précis que l'espace en fonction Micro-sept étude. Cette enquête abordera qu'en examinant les effets des dommages de l'ADN induite par la bléomycine à bord du laboratoire orbital.

L'étude sera la première dans l'espace pour utiliser des fibroblastes humains en culture, les cellules qui ne se divisent qui constituent la majorité du corps humain. Les fibroblastes forment le cadre pour les organes et les tissus et jouent un rôle essentiel dans la cicatrisation des plaies et d'autres fonctions corporelles.

L'enquête est prévue pour le lancement à bord du complexe orbital SpaceX-3 16 Mars 2014. Micro-7 est géré par Ames Research Center de la NASA, Moffett Field, en Californie., Et est financé par le Programme de biologie spatiale de la NASA. Bioserve technologies spatiales à l'Université du Colorado, Boulder, Colo. Fournit du matériel d'expérimentation et de mise en œuvre de la charge utile scientifique à bord de la station spatiale.

Wu se concentrera sur la façon dont ces cellules répondent aux dommages à l'ADN dans l'espace en examinant les changements dans un petit, la forme non codante de l'ARN appelée microARN, qui est connu pour affecter la façon dont les gènes sont exprimés dans les cellules. L'enquête permettra de comparer les cellules dans les vols avec ceux sur le terrain pour identifier les fonctions inconnues de microARN et les fonctions qu'ils réglementent dans notre corps. Similitudes et différences dans l'espace et la Terre des données permettra également d'améliorer notre connaissance des processus biologiques fondamentaux essentiels pour le maintien de la fonction cellulaire normale.

À l'avenir, Wu souhaite disposer d'une source de rayonnement commandée, telle qu'une machine à rayons X portable, sur la station spatiale pour exposer des cellules en culture ou des animaux à des doses spécifiques de rayonnement dans l'espace. Cellules ou d'organismes sur le terrain seraient exposés à la même dose, et de la réparation de l'ADN à la fois comparés. Wu dit que peut-être possible dans un avenir proche, peut-être en modifiant un scanner de la densité osseuse ou tout autre équipement à bord de la station spatiale.

Les chercheurs peuvent utiliser les données de Micro-7 dans les futures études basées Terre d'examiner si les modifications cellulaires observées pendant les vols spatiaux sont vus dans des états pathologiques des tissus et organes ainsi. En fin de compte, cela peut aider les scientifiques à mieux comprendre la maladie et ce type de recherche pourrait même conduire au développement de nouveaux médicaments de traitement.

"Si nous en apprenons plus sur la façon dont les cellules réparer les dommages de l'ADN plus efficace ou moins efficace dans l'espace, que la connaissance aussi sera utile pour la radiothérapie du cancer ou le traitement avec des radiations», ajoute Wu. «Un défi dans le traitement médical est que certaines tumeurs sont très résistants aux radiations. Mais il pourrait y avoir différentes façons de les rendre plus radiosensibles, ou moins résistants aux radiations. Cela permettrait un traitement plus efficace." Et aussi de rendre ces astronautes en apesanteur un peu plus insouciante.