Indånding af månestøv kan udgøre en sundhedsrisiko for fremtidige astronauter

Fremtidige astronauter, der tilbringer lange perioder på månen, kan lide bronkitis og andre sundhedsproblemer ved at indånde små støvpartikler fra dens overflade, ifølge ny forskning.

En ny undersøgelse finder, at simuleret månejord er giftig for menneskelige lunge- og musehjerneceller. Op til 90 procent af menneskelige lungeceller og museneuroner døde, når de blev udsat for støvpartikler, der efterligner jord fundet på månens overflade.

Resultaterne viser indånding af giftigt støv, selv i små mængder, kunne udgøre en sundhedsfare for fremtidige astronauter, der rejser til månen, Mars eller andre luftløse planetariske legemer. Rumorganisationer ved, at eksponering for rummiljøet og nul tyngdekraft kan være skadeligt for menneskers sundhed, men planetstøv udgør en yderligere risiko, som for det meste er blevet overset, ifølge forskerne.

"Der er risici for udenjordisk udforskning, både månens og hinsides, mere end blot de umiddelbare risici ved selve rummet, " sagde Rachel Caston, en genetiker ved Stony Brook University School of Medicine i Stony Brook, New York og hovedforfatter af den nye undersøgelse publiceret i GeoHealth, et tidsskrift fra American Geophysical Union.

Månestøv forårsagede reaktioner svarende til høfeber hos astronauter, der besøgte månen under Apollo-missionerne. Deres erfaring kombineret med den nye undersøgelses resultater tyder på, at langvarig eksponering for månestøv kan forringe luftvejs- og lungefunktionen, ifølge Bruce Demple, en biokemiker ved Stony Brook University School of Medicine og seniorforfatter af det nye studie. Hvis støvet fremkalder betændelse i lungerne, det kan øge risikoen for mere alvorlige sygdomme som kræft, han sagde.

"Hvis der er rejser tilbage til månen, der involverer ophold på uger, måneder eller endnu længere, det vil sandsynligvis ikke være muligt at eliminere den risiko helt, " sagde Demple.

Tidlige advarsler om toksicitet

Månen har ingen atmosfære, så dens jord bliver konstant bombarderet af ladede partikler fra de øverste lag af Solen, der strømmer gennem rummet. Disse ladede partikler får månejord til at blive elektrostatisk ladet, som statisk klæbe på tøj.

Da amerikanske astronauter besøgte månen under Apollo-missionerne, de bragte månejord ind i kommandomodulet, når det klamrede sig til deres rumdragter. Efter at have indåndet det fine støv, Apollo 17-astronaut Harrison Schmitt beskrev at have en reaktion, han kaldte "månehøfeber" - nysen, rindende øjne og ondt i halsen.

Apollo-astronauternes symptomer var kortvarige, men forskere ønskede at vide, hvordan månestøv kunne påvirke astronauters helbred på lang sigt, og om det kunne forårsage problemer svarende til dem, der forårsages af giftigt støv på Jorden.

Tidligere forskning har vist indånding af giftigt støv fra vulkanudbrud, støvstorme og kulminer kan forårsage bronkitis, hvæsen, øjenirritation og ardannelse i lungevæv. Støvpartikler kan ophobes i en persons luftveje, og de mindste partikler kan infiltrere alveoler, de bittesmå sække, hvor kuldioxid udveksles med ilt i lungerne. Støv kan også beskadige cellernes DNA, som kan forårsage mutationer og føre til kræft, ifølge tidligere forskning.

Udsættelse af celler for støvpartikler

I den nye undersøgelse, Caston og hendes kolleger udsatte menneskelige lungeceller og musehjerneceller for flere typer månejordsimulatorer. Prøver af månejord er for sparsomme og værdifulde til at bruge i daglige eksperimenter, så forskerne brugte støvprøver fra Jorden, der ligner jord fundet i månens højland og månens vulkanske sletter.

Caston dyrkede cellerne under kontrollerede forhold og udsatte dem for de forskellige typer støv. Hun talte, hvor mange celler der var tilbage og målte, om simulanterne forårsagede DNA-skader.

Hun fandt, at alle simulanttyperne dræbte eller beskadigede cellernes DNA til en vis grad. Simulanter malet til et pulver, der er fint nok til at blive inhaleret, dræbte op til 90 procent af begge celletyper. Simulanterne dræbte de menneskelige lungeceller så effektivt, at forskerne ikke kunne måle DNA-skaden. Simulanterne forårsagede også betydelig DNA-skade i museneuroner.

Resultaterne indikerer, at månejord kan forårsage sundhedsproblemer for mennesker, der tilbringer lange perioder på månen eller andre luftløse kroppe, ifølge forskerne. Ved indånding, støvet kan irritere halsen, fremtidige astronauters lunger og øjne. Over en længere periode, den fortsatte skade, irritation og betændelse ville øge risikoen for mere alvorlig sygdom, herunder kræft, sagde Demple.

Forskerne er usikre på, hvordan simulanterne dræber celler, men de har mistanke om, at de kan starte en inflammatorisk reaktion i cellen eller generere frie radikaler, som fjerner elektroner fra molekyler og forhindrer dem i at fungere korrekt.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af blogs om jord- og rumvidenskab, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.