Il sorgere del Sole ripreso dalla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) Crediti NASA-ISS.
Come se i viaggi spaziali non fossero già abbastanza pericolosi, ora un nuovo studio pubbicato sulla rivista PLOS ONE mostra che la radiazione cosmica, che bombarderebbe gli astronauti durante le missioni spaziali come quelle su Marte, potrebbe accelerare l’insorgenza di malattie come l’Alzheimer.
“La radiazione cosmica della nostra Galassia costituisce una grave minaccia per i futuri astronauti” ha affermato M. Kerry O’Banion, M.D., PhD e Professore all’University of Rochesterd Medical Center (URMC) Departmente of Neurobiology and Anatomy e autore capo dello studio. “La possibilità che l’esposizione alla radiazione nello spazio possa far insorgere problemi di salute come il cancro è da tempo riconosciuta. Tuttavia, questo studio mostra per la prima volta che l’esposizione a livelli di radiazione equivalenti ad una missione su Marte potrebbe produrre problemi cognitivi e accelerare cambiamenti nel cervello che sono associati con la malattia dell’Alzheimer”.
Anche se lo spazio è ricco di radiazioni, il campo magnetico terrestre in genere protegge il pianeta e le persone che si trovano in orbita terrestre bassa da tali particelle. Tuttavia, una volta che astronauti lasciano tale orbita, vengono esposti ad una pioggia costante di differenti particelle radioattive. Con opportuni accorgimenti, gli astronauti possono essere schermati dalle radiazioni pericolose associate ai brillamenti solari. Ma vi sono anche altre forme di radiazione cosmica che non possono essere efficacemente bloccate.
Poichè questa radiazione esiste a bassi livelli, più a lungo un astronauta si trova nello spazio, più aumenta l’esposizione ad essa. Questa è una preoccupazione della NASA come agenzia che sta progettando missioni con equipaggio umano per un lontano asteroide in programma per il 2021 e su Marte per il 2035. Il viaggio di andata verso il Pianeta Rosso potrebbe, in particolare, richiedere fino a tre anni.
Per oltre 25 anni la NASA ha finanziato la ricerca nel determinare i potenziali rischi per la salute degli astronauti durante i viaggi spaziali nel tentativo di sviluppare le contromisure di tali rischi e per capire se vi sia effettivamente un rischio nel coinvolgere uomini e donne in viaggi planetari prolungati.
Da allora, parecchi studi hanno dimostrato l’impatto della radiazione cosmica galattica nello sviluppo del cancro, di problemi cardiovascolari e muscolo-scheletrici. Lo studio pubblicato recentemente per la prima volta esamina il potenziale impatto della radiazione cosmica nella degenerazione neuronale, in particolare i processi biologici nel cervello che contribuiscono allo sviluppo dell’Alzheimer. O’Banion, la cui ricerca si è focalizzata su come la radiazione influenzi il sistema nervoso centrale, e il suo team di ricercatori hanno lavorato con la NASA nel corso degli ultimi otto anni.
I ricercatori hanno studiato l’impatto di una particolare forma di radiazione chiamata “high-mass, hig-charged particles” particelle di grande massa e di grande carica (HZE). Tali particelle, che vengono sparate nello spazio ad alte velocità dalla forza sprigionata durante le esplosioni delle stelle, le supernovae, sono disponibili in molte forme differenti. Per questo studio i ricercatori hanno scelto le particelle del ferro.
A differenza dei protoni dell’atomo di idrogeno, che sono prodotti dai flare solari, la massa delle particelle HZE come il ferro, combinate con l’alta velocità, consentono loro di penetrare oggetti solidi come pareti e involucri di protezione di un veicolo spaziale. “Poichè le particelle di ferro sono in grado di incassare un grande colpo, è estremamente difficile da un punto di vista ingegneristico potersi proteggere da esse in modo efficace” ha affermato O’Banion. “Si dovrebbe avvolgere il veicolo spaziale in un blocco di piombo o di cemento di circa un metro e ottanta centimetri di spessore”.
Una parte della ricerca è stata condotta presso lo Space Radiation Laboratory della NASA a Brookhaven National Laboratory di Long Island. La NASA aveva sistemato le sue operazioni di ricerca presso il Brookhaven per approfittare degli acceleratori di particelle del laboratorio che, dalla collisione della materia a velocità elevatissime, possono riprodurre le particelle radioattive trovate nello spazio.
I ricercatori in particolare hanno voluto esaminare se l’esposizione alla radiazione o meno avesse il potenziale di accelerare gli indicatori biologici e cognitivi dell’Alzheimer, in particolare nei soggetti che potrebbero essere predisposti a sviluppare la malattia. Per fare questo, si è scelto di studiare l’impatto sui modelli di animali dell’Alzheimer. Questi particolari modelli sono stati ampiamente studiati e gli scienziati sono a conoscenza del periodo di tempo preciso in cui la malattia progredisce.
A Brookhaven gli animali sono stati esposti a varie dosi di radiazioni, con livelli paragonabili a quelli che gli astronauti sarebbero esposti durante una missione su Marte. Di rientro a Rochester, un team di ricercatori tra cui Johathan Cherry, studente laureato l’URMC, primo autore della ricerca, hanno valutato l’impatto cognitivo e biologico dell’esposizione. I topi sono stati sottoposti ad una serie di esperimenti in cui dovevano ricordare oggetti o luoghi specifici. I ricercatori hanno osservato che i topi esposti alle radiazioni avevano molto più probabilità di fallire in questi compiti, il che suggerisce un danno neurologico, prima che questi sintomi appaiano in generale.
I cervelli dei topi hanno mostrato segnali di alterazioni vascolari e un maggior accumulo di beta amiloide, una “targa” di proteina che si accumula nel cervello e che è uno dei tratti distintivi della malattia.
“Questi risultati indicano chiaramente che l’esposizione alle radiazioni nello spazio hanno la potenzialità di accelerare lo sviluppo della malattia dell’Alzheimer” ha affermato O’Banion. “Questo è un altro fattore di cui la NASA, che è chiaramente preoccupata per i rischi di salute dei suoi astronauti, dovrà tenere in considerazione per le future missioni”.
Gli altri co-autori della ricerca sono: Jacqueline Williams, Ph.D. e John Olschowka, Ph.D all’URMC e Bin Liu, Ph.D., Jeffrey Frost, e Cynthia Lemere, Ph.D. all’Harvard Medical School. Lo studio è stato finanziato dalla NASA Space Radiobiology Research Program, Grant NNX08BA09G.
Articolo: “Galactic Cosmic Radiation Leads to Cognitive Impairment and Increased Aβ Plaque Accumulation in a Mouse Model of Alzheimer’s Disease”, di Jonathan D. Cherry, Bin Liu, Jeffrey L. Frost, Cynthia A. Lemere, Jacqueline P. Williams, John A. Olschowka, M. Kerry O’Banion, Articolo disponibile su: http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0053275
Fonte Space.REF – Study Shows that Space Travel is Harmful to the Brain: http://spaceref.com/radiation-health/study-shows-that-space-travel-is-harmful-to-the-brain.html
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