Einige Forscher fangen an zu glauben, dass Weltraumreisen nicht das Leben verlängern, was sie nach Einsteins Spezieller Relativitätstheorie tun sollten, sondern genau den gegenteiligen Effekt haben könnten: Es könnte einen frühzeitig altern lassen.
"Das Problem mit Einsteins Zeitdilatation ist, dass es die Biologie nicht mit einbezieht - speziell Weltraumstrahlung und die Biologie des Alterns," sagt Frank Cucinotta, NASA's leitender Wissenschaftler für Strahlungsstudien am Johnson Space Center. Während der Astronaut durch das All rast, erklärt Cucinotta, sind seine Chromosomen den durchdringenden kosmischen Strahlen ausgesetzt. Dies kann die Telomere beschädigen, kleine molekulare "Kappen" an den Enden seiner DNA. Hier auf der Erde wurde der Abbau der Telomere mit dem Altern in Verbindung gebracht.
Bisher war dieses Risiko nicht von entscheidender Bedeutung: Der Effekt bei Astronauten des Shuttles und der Raumstation, wenn überhaupt vorhanden, wäre sehr gering. Diese Astronauten bewegen sich innerhalb des schützenden Erdmagnetfeldes, welches kosmische Strahlung ablenkt.
Bis zum Jahr 2018 allerdings plant die NASA Menschen in Gebiete außerhalb dieser schützenden Blase zu schicken um zum Mond zurückzukehren und irgendwann einmal zum Mars zu reisen. Die Astronauten dieser Missionen könnten für Wochen und Monate der kosmischen Strahlung ausgesetzt sein. Natürlich ist die NASA eifrig dabei herauszufinden, ob die Gefahr der "Strahlungs-Alterung" wirklich existiert, und wenn, wie man damit fertig wird.
Wie der Zeitzünder einer Bombe, sind Telomere lange Stränge sich wiederholender DNA, die jedes Mal kürzer werden wenn sich eine Zelle teilt. Wenn die Telomere zu kurz werden, ist die Zeit der Zelle abgelaufen: Sie kann sich nicht länger teilen, eine Folge von Abläufen, bekannt als "Replikative Vergreisung."
Ohne diesen eingebauten Zeitzünder würden sich menschliche Zellen für immer teilen und wachsen. In der Tat glauben Wissenschaftler, dass die Zelle die Telomere entwickelt hat um das unkontrollierte Wachstum, wie es Tumorzellen an den Tag legen, zu verhindern. Aufgrund der Telomere können sich menschliche Zellen nur etwa 50 bis 100 Mal teilen, bevor die Zeitbombe explodiert.
Ob nun die Telomere wirklich zur Alterung führen, bleibt weiterhin Thema von Debatten, bemerkt Shay. Die Tatsache, dass verkürzte Telomere Hand in Hand mit der Alterung kommen, ist ausreichend dokumentiert. Menschen mit kürzeren Telomeren leben nachweislich nicht so lange wie der durchschnittliche Mensch mit längeren Telomeren. Allerdings beweißt der reine Zusammenhang nicht, ob Telomere wirklich die Ursache sind.
Neuere Forschungen, durchgeführt von Frank Cucinotta und Kollegen, zeigten dass Strahlung von Eisenkernen (eine Hauptkomponente der kosmischen Strahlung) in der Tat die Telomere von menschlichen Zellen beschädigt: Referenz.
Um dies zu beweisen setzten sie Petrischalen, die eine Art menschlicher Blutzellen enthielten, genannt Lymphozyten, einem Strahl von Eisenkernen und Gammastrahlung aus. Bis vor kurzem noch wäre solch eine genaue Analyse der Schäden an den Telomeren viel zu zeitaufwändig gewesen. Aber eine neue Methode der Zellfärbung, genannt RxFISH (Rainbow cross-species Fluorescence In Situ Hybridization) erlaubte Cucinotta und seinen Kollegen sich mehrere Telomere gleichzeitig anzuschauen.
"Wir erhielten das überraschende Ergebnis, dass Eisenteilchen die Telomere wesentlich mehr schädigen als Gammastrahlen," sagt Cucinotta. Er schlägt vor, dass dieser Unterschied vielleicht durch den größeren Pfad der Zerstörung, den die Eisenkerne verursachen, hervorgerufen wird. Telomere liegen eingehüllt in gestreckten Spiralen, wie kleine Knoten, an den Enden der Chromosomen. Gammastrahlung kann nur eine Seite dieser Spirale treffen, wohingegen Eisenkerne beide Seiten zur gleichen Zeit betreffen können, und dadurch bleibende Schäden an den Telomeren bewirken -- möglicherweise zu ihrer völligen Zerstörung führen. Diese Erklärung ist jedoch bisher noch Spekulation.
Zum Beispiel zeigten sich bei den Astronauten die der größten Weltraumstrahlung ausgesetzt waren, wie den Apollo Astronauten, die zum Mond reisten, 7 Jahre früher grauer Star, als im Durchschnitt. Grauer Star ist ein bekanntes Symptom im Alter.
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