دارویی برای جلوگیری از آسیب مغزی فضانوردان در ماموریت فضایی

یکی از بزرگترین چالش‌های انسان در خارج از زمین، نحوه‌ی مقابله با خطرات ناشی از پرتوهای کیهانی در فضای عمیق است. خورشید جریان بی‌پایانی از پرتوهای کیهانی را پرتاب می‌کند، پروتون‌های پر انرژی که عمدتا توسط میدان مغناطیسی زمین منحرف می‌شوند. اما در فضا چنینی حفاظتی وجود ندارد و هنگامی که فضانوردان به نواحی خارج از سپر میدان مغناطیسی سیاره ما سفر کنند، در معرض اشعه‌ی کیهانی قرار می‌گیرند. برخی از پژوهش‌ها برآورد کرده‌اند پرتوهای کیهانی تا هزار برابر از پرتوهای خورشیدی روی زمین قوی‌تر هستند.

اکنون، پژوهشگران درمان دارویی جدید کشف کرده‌اند که نه‌تنها می‌تواند مانع نقص‌های شناختی ناشی از این اشعه‌های کیهانی شود، بلکه پس از قرار گرفتن در معرض آسیب، مغز را ترمیم می‌کند.

اثرات کوتاه و بلندمدت ناشی از قرار گرفتن انسان در معرض اشعه‌های کیهانی تا همین اواخر به‌درستی درک نشده بود. این ذرات پرانرژی می‌توانند باعث آسیب به بافت انسان شوند. پژوهش‌های اخیر کشف کرده‌اند که قرار گرفتن در معرض این ذرات می‌تواند موجب آسیب‌های عصبی عمده‌ای شود که به آن مغز فضایی (Space Brain) گفته می‌شود و با اختلالات شناختی و تقلیل توانایی قضاوت همراه است.

این در حالی است که فضانوردان کارکننده در ایستگاه فضایی بین‌المللی،  هنوز هم تا حدی توسط مغناطیس زمین محافظت می‌شوند. اما هنگامی که فضانوردان از مدار زمین خارج شوند، با سطوح بالاتری از اشعه‌های کیهانی مواجه خواهند شد. به این جهت، توسعه‌ی راهکاری برای مقابله با اثرات درازمدت این اشعه‌های مضر برای هر ماموریت طولانی‌مدت فضایی، از جمله هر گونه ماموریتی به مریخ، ضروری است.

سوزانا روسی از دانشگاه کالیفرنیا، سان فرانسیسکو، یکی از پژوهشگران تیمی است که این داروی جدید را کشف کرده‌اند. روسی که برای چند سال مشغول بررسی این موضوع بود، گفت:

هم‌اکنون شواهدی در دست داریم که نشان می‌دهد قرار گرفتن در معرض اشعه‌های فضای عمیق ممکن است در درازمدت روی عملکرد مغز تاثیر بگذارد، اما تاکنون، هیچ تیم پژوهشی نتوانسته راهکار مناسبی برای مقابله با این مشکل و محافظت از مغز فضانوردان در مقابل قرار گرفتن در معرض تابش‌های کیهانی پیشنهاد دهد.

در این پژوهش جدید، روسی و همکارانش، دارویی به نام PLX5622 را بررسی کرده‌اند که می‌تواند از آسیب‌های مغزی جلوگیری کند که بر اثر قرار گرفتن در معرض پرتوهای تابشی ایجاد می‌شوند.

داروی PLX5622، گیرنده‌های سلولی به نام CSF1R را مهار می‌کند. هم‌اکنون، انواع مختلفی از ترکیبات مشابه این دارو در حال حاضر گذراندن آزمایش‌های انسانی برای بررسی درمان‌های سرطانی هستند. روسی و همکارانش، در آزمایش‌های اولیه‌ی خود کشف کردند که این دارو، می‌تواند از موش‌ها در مقابل نقص شناختی ناشی از درمان‌های تابشی سرطان محافظت کند.

خورشید جریان بی‌پایانی از پرتوهای کیهانی را پرتاب می‌کند، این پروتون‌های پر انرژی عمدتا توسط میدان مغناطیسی زمین منحرف می‌شوند. اما در فضا چنینی حفاظتی وجود ندارد، موضوعی که می‌تواند به ضرر مسافران بین‌سیاره‌ای و ساکنان آينده مریخ باشد

روسی و همکارانش، در این آزمایش، موش‌ها را در معرض سطوح تابشی مشابه آنچه که فضانوردان در فضای عمیق با آن مواجه می‌شوند، قرار دادند. این پژوهشگران پس از اینکه موش‌ها در آزمایشگاه تابش فضایی ناسا در نیویورک در معرض اشعه قرار گرفتند، آن‌ها به دانشگاه کالیفرنیا منتقل کردند و برخی موش‌ها به‌مدت ۱۵ روز به‌وسیله‌ی PLX5622 تحت درمان قرار گرفتند.

آنها در موش‌هایی که با PLX5622 درمان شدند، هیچ گونه نقص شناختی را مشاهده نکردند و این موش‌ها به‌مانند موش‌های سالم بودند. بررسی‌های مغز موش‌ها نشان داد که موش‌های درمان نشده دارای حجم زیادی میکروگلیافعال (سلول‌های ساختار حمایتی دستگاه عصبی مرکزی) هستند، همچنین در این موش‌ها، کاهش قابل‌توجهی در تعداد سیناپس‌ها مشاهده شد.

روسی تصور می‌کند که این تابش‌ها فعالیت‌های میکروگلیا را تحریک می‌کند؛ روندی که در نهایت می‌تواند موجب از بین بردن سیناپس‌ها و کاهش عملکرد شناختی شود. اما در مقابل، داروی PLX5622 به‌طور موقت میکروگلیایی که در معرض تابش قرار گرفته‌اند را تخریب می‌کند و موجب جایگزینی آن با میکروگلیای جدید می‌شود که در نهایت، منجر به جلوگیری از بروز پیامدهای منفی شناختی می‌شود.

روسی گفت:

بر اساس شواهدی که در اختیار داریم، ابتدا، جایگزینی میکروگلیای مغز می‌تواند از عملکرد شناختی مغز پس از قرار گرفتن در معرض تابش اشعه فرابنفش محافظت کند و دوم اینکه، برای تاثیر دارو، دیگر لزومی به درمان فوری پس از قرار گرفتن در معرض تابش نیست.

با توجه به این واقعیت که دارو می‌تواند پس از قرار گرفتن در معرض اشعه مورد استفاده قرار گیرد، احتمالا به‌طور بالقوه درمان بسیار موثری برای استفاده در فضا تبدیل باشد. در واقع، فضانوردان می‌توانند از این دارو پس از یک راهپیمایی فضایی یا ترک زیستگاه مریخ استفاده کنند. علاوه بر این، نتایج این پژوهش می‌تواند موجب توسعه‌ی درمان‌های موثری برای جلوگیری از زوال شناختی مرتبط به میکروگلیا در افراد مسنهم شود.

یافته‌های این پژوهشگران در ژورنال Scientific Reports منتشر شده است.