Araştırmalar, uzay uçuşunun böbreklerde önemli değişikliklere neden olduğunu ve Mars gezileri gibi uzun süreli görevler için riskleri artırdığını gösteriyor. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
Yeni bir çalışma, uzay uçuşunun böbrek fonksiyonunu nasıl değiştirdiğini vurgulayarak, mikro yerçekimi ve kozmik radyasyon nedeniyle yapısal değişiklikleri ve potansiyel kalıcı hasarı gösteriyor. Bu, misyonlar gibi uzun vadeli uzay yolculuğu için riskler oluşturur. Mars.
Böbreklerin yapısı ve işlevi, uzay uçuşu nedeniyle değiştiriliyor; galaktik radyasyon, Mars’a yapılacak herhangi bir görevi tehlikeye atacak kalıcı hasara neden oluyor. Bu, UCL’den araştırmacılar tarafından yürütülen yeni bir araştırmaya göre.
Bugün (11 Haziran) yayınlanan çalışma Doğa İletişimi, bugüne kadar uzay uçuşunda böbrek sağlığına ilişkin en büyük analizdir ve ticari astronotlara yönelik ilk sağlık veri setini içerir. Bir parçası olarak yayınlanmaktadır. Doğa uzay ve sağlık üzerine özel makale koleksiyonu.
Uzay Yolculuğunun Uzun Vadeli Sağlık Etkileri
Araştırmacılar, uzay uçuşunun belirli sağlık sorunlarına yol açtığını 1970’lerden bu yana, insanların Dünya’nın manyetik alanının ötesine ilk seyahatinden sonraki yıllarda, en ünlüsü ise 1969’daki ilk aya iniş sırasında biliyorlardı. Bu sorunlar arasında kemik kütlesi kaybı, kalp ve görme yeteneğinin zayıflaması yer alıyor. ve böbrek taşlarının gelişimi.
Bu sorunların çoğunun, Güneş’ten gelen güneş rüzgarları ve derin uzaydan gelen Galaktik Kozmik Radyasyon (GCR) gibi uzay radyasyonuna maruz kalmaktan kaynaklandığı ve Dünya’nın manyetik alanının bizi Dünya’da koruduğu düşünülmektedir.1. İnsanlı uzay uçuşlarının çoğu Alçak Dünya yörüngesinde (LEO) gerçekleştiğinden ve Dünyanın manyetik alanından kısmi koruma aldığından, yalnızca aya seyahat eden 24 kişi GCR’ye yalnızca kısa bir süre için (6-12 gün) maruz kalmıştır. ).
Böbrek Fonksiyonu Üzerindeki Etkisi
Hiç kimse, Dünya’nın manyetik alanının ötesinde uzun süreler boyunca yapılan uzay yolculuğu sırasında yaşanacak koşullar sonucunda böbreklerde ve diğer organlarda ne gibi değişiklikler olabileceğini araştırmış değil.
Wellcome, St Peters Trust ve Kidney Research UK (KRUK) tarafından finanse edilen bu çalışmada, beş kıtadaki 40’tan fazla kurumdan UCL liderliğindeki bir araştırmacı ekibi, böbreklerin uzay uçuşuna nasıl tepki verdiğini araştırmak için bir dizi deney ve analiz gerçekleştirdi.
Çalışmanın Metodolojisi ve Bulgular
Bu, 20 çalışma grubundan alınan verileri ve örnekleri kullanan biyomoleküler, fizyolojik ve anatomik değerlendirmeleri içeriyordu. Bu, çoğu Dünya’ya olmak üzere, insanları ve fareleri içeren 40’tan fazla Alçak Dünya yörüngesi uzay görevinden alınan örnekleri içeriyordu. Uluslararası Uzay istasyonufareleri ve sıçanları içeren 11 uzay simülasyonunun yanı sıra.
Bu simülasyonlardan yedisi, Dünya’nın manyetik alanının ötesindeki uzay uçuşunu taklit eden 1,5 yıllık ve 2,5 yıllık Mars Görevlerine eşdeğer simüle edilmiş GCR dozlarına maruz bırakılan fareleri içeriyordu.
Uzun Vadeli Uzay Görevleri İçin Etkiler
Sonuçlar, hem insan hem de hayvan böbreklerinin uzaydaki koşullar tarafından ‘yeniden modellendiğini’, kalsiyum ve tuz dengesinin ince ayarından sorumlu spesifik böbrek tübüllerinin uzayda bir aydan kısa bir süre sonra büzülme belirtileri gösterdiğini gösterdi. Araştırmacılar bunun muhtemel nedeninin GCR’den ziyade mikro yerçekimi olduğunu söylüyor ancak mikro yerçekimi ile GCR etkileşiminin bu yapısal değişiklikleri hızlandırıp hızlandıramayacağını veya kötüleştirebileceğini belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var.
Uzay görevleri sırasında böbrek taşlarının gelişmesinin birincil nedeninin, daha önce yalnızca idrarda kalsiyum birikmesine yol açan mikro yerçekiminin neden olduğu kemik kaybına bağlı olduğu varsayılmıştı. Aksine, UCL ekibinin bulguları, böbreklerin tuzları işleme şeklinin uzay uçuşu nedeniyle temelden değiştiğini ve muhtemelen böbrek taşı oluşumuna birincil katkıda bulunduğunu gösterdi.
Mars Görevi Bilmecesi
Belki de en endişe verici bulgu, en azından Mars’a üç yıllık bir gidiş-dönüş yolculuğu düşünen herhangi bir astronot için, 2,5 yıl boyunca GCR’yi simüle eden radyasyona maruz kalan farelerin böbreklerinin kalıcı hasar ve fonksiyon kaybı yaşamasıdır.
UCL Böbrek Tıbbı Departmanı merkezli Londra Tubular Merkezi’nden çalışmanın ilk yazarı Dr. Keith Siew şunları söyledi: “Şimdiye kadar gerçekleştirilen nispeten kısa uzay görevlerinde astronotların başına ne geldiğini biliyoruz. böbrek taşları gibi sağlık sorunlarında. Bilmediğimiz şey ise bu sorunların neden ortaya çıktığı ya da önerilen Mars misyonu gibi daha uzun uçuşlarda astronotların başına ne geleceği.
“Böbreklerimizi korumak için yeni yollar geliştirmezsek, bir astronotun Mars’a gidebilmesine rağmen dönüşte diyalize ihtiyaç duyabileceğini söyleyebilirim. Böbreklerin radyasyon hasarı belirtileri göstermekte geciktiğini biliyoruz; Bu durum ortaya çıktığında, muhtemelen başarısızlığı önlemek için çok geç olacaktır, bu da görevin başarı şansı açısından felaket olur.”
Sonuçlar ve Geleceğe Yönelik Yönergeler
Yazarlar, sonuçların bir Mars misyonunun önündeki ciddi engelleri tespit etmesine rağmen, çözümlerin geliştirilebilmesi için önce sorunların belirlenmesi gerektiğini söylüyorlar.
UCL Böbrek Tıbbı Departmanı, Londra Tubular Merkezi’nden araştırmanın kıdemli yazarı Profesör Stephen B. Walsh şunları söyledi: “Çalışmamız, bir uzay görevi planlıyorsanız böbreklerin gerçekten önemli olduğu gerçeğini vurguluyor. Kalkan kullanarak onları galaktik radyasyondan koruyamazsınız, ancak böbrek biyolojisi hakkında daha fazla şey öğrendikçe, uzun süreli uzay yolculuğunu kolaylaştıracak teknolojik veya farmasötik önlemler geliştirmek mümkün olabilir.
“Astronotlar için geliştirilen herhangi bir ilaç, örneğin kanser hastalarının böbreklerinin daha yüksek dozda radyoterapiyi tolere etmesini sağlayarak Dünya’da da yararlı olabilir; böbrekler bu açıdan sınırlayıcı faktörlerden biridir.”
Her ne kadar çalışma sadece iki buçuk yıla kadar böbreklere ne olduğunu tanımlasa da, şu an için mevcut en kapsamlı veridir.
Notlar
- Örneğin, Uluslararası Uzay İstasyonunda (ISS) geçirilen bir yıl, astronotların nükleer enerji çalışanlarının beş yıllık doz sınırından %50 daha yüksek bir radyasyon dozuna maruz kalmasına neden oluyor. ISS’nin 200 km üzerinde uçan Inspiration 4 özel uzay görevi, mürettebatını sadece üç gün içinde ISS’de dokuz aylık bir görevde kalacak kadar radyasyona maruz bıraktı. Mars yüzeyinde geçireceğiniz bir yıl, sizi Hiroşima atom bombasının görgü tanığı kadar radyasyona maruz bırakacaktır ve Mars’a üç yıllık bir geri dönüş misyonunun bunun altı katı (veya ~ 10.900 X-ışını) olduğu tahmin edilmektedir.
Referans: “Kozmik Böbrek Hastalığı: Uzay uçuşunun neden olduğu böbrek fonksiyon bozukluğuna yönelik entegre bir panomik, fizyolojik ve morfolojik çalışma”, Keith Siew ve diğerleri, 11 Haziran 2024, Doğa İletişimi.
DOI: 10.1038/s41467-024-49212-1
