Rymdmedicin

EpiPens i rymden: Ett problem uppstår

Eleverna, som är en del av St. Brother André Elementarys program för begåvade elever, skickade upp prover av ren adrenalin och EpiPen-lösning i rymden som en del av NASAs initiativ ”Cubes in Space”. Efter analys när de återvänt till jorden fann de att proverna med ren adrenalin delvis hade omvandlats till giftiga bensoesyraderivat och att ingen adrenalin påvisades i proverna med EpiPen-lösning.

Konsekvenser för rymdresor

Denna upptäckt väcker farhågor om effektiviteten hos EpiPens i rymden och de potentiella riskerna för astronauter som förlitar sig på dem för akut medicinsk vård. Elevernas rön kan få betydande konsekvenser för framtida rymduppdrag och säkerheten för astronauter på långvariga rymdfärder.

Adrenalin och kosmisk strålning

Elevernas experiment syftade till att avgöra hur kosmisk strålning skulle påverka den molekylära strukturen hos adrenalin. De hade en hypotes om att de höga strålningsnivåerna i rymden skulle kunna få adrenalinet att brytas ner och bli verkningslöst. Deras resultat stödjer denna hypotes och tyder på att adrenalin är känsligt för nedbrytning i rymdens ogästvänliga förhållanden.

Cubes in Space: En plattform för elevers undersökningar

NASAs program ”Cubes in Space” ger elever en unik möjlighet att utföra vetenskapliga experiment i rymden. Programmet gör det möjligt för elever att designa och bygga små, kubformade satelliter som för upp deras experiment i stratosfären eller längre bort. Eleverna som deltog i detta projekt visade på anmärkningsvärd uppfinningsrikedom och vetenskaplig nyfikenhet i sitt sökande efter svar på sin forskningsfråga.

Samarbete och tillämpningar i verkligheten

Eleverna samarbetade med Paul Mayer, kemist vid University of Ottawa, för att analysera sina prover och tolka resultaten. Deras rön belyser vikten av samarbete mellan unga elever och forskare för att främja vetenskaplig kunskap. Elevernas upptäckt har potentiella tillämpningar i verkligheten och kan bidra till utvecklingen av strategier för att skydda astronauternas hälsa under framtida rymduppdrag.

Framtida inriktning

Eleverna planerar att resa till Virginia för att presentera sina resultat för NASA och genomföra ytterligare experiment för att bekräfta sina resultat. De arbetar också med att utforma en kapsel för att skydda EpiPen-lösningen i rymden och säkerställa dess effektivitet i händelse av en nödsituation.

Elevernas projekt visar inte bara de potentiella riskerna med EpiPens i rymden, utan understryker också vikten av elevers undersökningar och kraften i samarbete inom vetenskaplig forskning. Deras rön har potential att bidra till utvecklingen av rymdmedicin och säkerställa säkerheten för astronauter i framtida rymdutforskningssträvanden.

Hjärnskador: En potentiell risk för Mars-astronauter

Kosmisk strålning och hjärnan

När människorna ger sig ut i rymdens vidder möter de många faror, inklusive exponering för kosmisk strålning. Dessa högenergidelar, som härrör från supernovaexplosioner, kan tränga igenom den mänskliga kroppen och skada DNA, vilket ökar risken för cancer och andra sjukdomar.

Ett nytt hot: Hjärnskador

Senare forskning har avslöjat ett annat potentiellt hot mot astronauter: hjärnskador. En studie utförd av Charles Limoli och hans team vid University of California Irvine School of Medicine har visat att även relativt låga nivåer av kosmisk strålning kan framkalla kognitiva och minnesstörningar hos möss.

Studien utsatte sex månader gamla möss för varierande doser av energiska laddade partiklar som liknade de som finns i galaktisk kosmisk strålning. Sex veckor senare testade forskarna mössens förmåga att utforska nya föremål, en uppgift som kräver ett sunt minne och inlärningssystem.

Resultaten visade att bestrålade möss visade betydligt nedsatt utforskande beteende, vilket indikerar en förlust av nyfikenhet och tendenser att söka nya saker. Teamet observerade också strukturella förändringar i den mediala prefrontala cortex, en hjärnregion som är involverad i högre kognitiva processer såsom minne. Dessa förändringar inkluderade en minskning i komplexiteten och tätheten i dendriter, som är nödvändiga för effektiv informationsutbyte i hjärnan, och förändringar i PSD-95, ett protein som är avgörande för neurotransmission och inlärning.

Långsiktiga konsekvenser

De cellförändringar som observerades hos de bestrålade mössen var direkt relaterade till kognitiv prestation, där möss som uppvisade de mest uttalade strukturella förändringarna uppvisade den sämsta prestationen. Dessa brister verkar vara permanenta, vilket tyder på att exponering för kosmisk strålning kan ha långvariga effekter på hjärnans hälsa.

Konsekvenser för uppdrag till Mars

Resultaten av denna studie har betydande konsekvenser för framtida uppdrag till Mars. En tur- och returresa till Mars beräknas ta två till tre år och utsätta astronauter för förhöjda nivåer av kosmisk strålning. De kognitiva nedsättningarna som observerades hos möss efter endast sex veckors exponering väcker oro över den potentiella påverkan på astronauter under ett uppdrag till Mars.

Skydd- och motverkande strategier

NASA undersöker för närvarande mer avancerade skyddstekniker för att bättre skydda astronauter från kosmisk strålning. Ingenjörer undersöker sätt att förbättra avskärmningen i specifika områden av rymdfarkoster, såsom sovkvarter, och utvecklar specialiserade hjälmar för rymdpromenader.

Alternativa avskärmningsmaterial övervägs också för att minimera produktionen av sekundära partiklar som kan interagera med kroppen och orsaka vävnadsskador.

Farmakologiska interventioner

Förutom avskärmning kan farmakologiska interventioner erbjuda skydd mot strålningsinducerade hjärnskador. Limoli och hans team undersöker lovande föreningar som kan hjälpa till att mildra effekterna av strålning på hjärnvävnad.

Framtida forskning

Ytterligare forskning behövs för att mer exakt simulera mänsklig exponering för galaktiska kosmiska strålar och undersöka alternativa mekanismer och celltyper som kan bidra till kognitiva brister. Att förstå dessa underliggande faktorer kommer att vara avgörande för att utveckla effektiva motåtgärder för att skydda astronauter på rymduppdrag.

Slutsats

Även om resultaten av denna studie belyser en potentiell risk för astronauter är det viktigt att notera att mer forskning behövs för att fullt ut förstå effekterna av kosmisk strålning på människans hjärnhälsa. NASA arbetar aktivt med att utveckla avancerade avskärmnings- och motverkande strategier för att säkerställa säkra framtida rymdutforskningar.

EpiPens: En potentiell risk för astronauter i rymden

EpiPens: En potentiell risk i rymden

Elevernas upptäckt