Nachrichten 16.08.2016

Risikofaktor Mondflug – Herzschäden durch ionisierende Strahlung?

Ein Weltallflug fernab der Erde könnte der kardiovaskulären Gesundheit mehr schaden, als bisher angenommen. Hinweise darauf haben US-amerikanische Wissenschaftler bei ehemaligen Mond-Apollo-Astronauten gefunden.

Die Fahrt zum Mond brachte den Astronauten des Apollo-Programmes nicht nur Ruhm, sondern wohl auch kardiovaskuläre Spätfolgen. Verantwortlich dafür könnte die Strahlenexposition im Weltraum sein. Anhaltspunkte für diese Hypothese publizierten Forscher um Micheal Delp von der Florida State Universität in Tallahassee aktuell in der Zeitschrift „Scientific Report“. 

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die kardiovaskuläre Mortalität der sieben Apollo-Astronauten, die den Weg zum Mond angetreten waren, vier bis fünf Mal höher war als die von jeweils 35 Raumfahrern, die bisher keinen Flug ins Weltall zu verzeichnen oder die sich nur in erdoberflächennahen Umlaufbahnen („low Earth orbit“, LEO) bewegt hatten. Insgesamt verstarb fast die Hälfte (43%) der Apollo-Mond-Astronauten an einer kardiovaskulären Ursache, wohingegen Herz-Kreislauf-Ereignisse nur bei 11% der LEO-Raumfahrer die Todesursache darstellte. In der Referenzgruppe der 55- bis 64-jährigen US-amerikanischen Allgemeinbevölkerung sind 27% an einem kardiovaskulären Ereignis verstorben. 

Energiereiche geladene Teilchen

Delp und Kollegen vermuten daher, dass die ionisierende Strahlung, denen Astronauten jenseits des schützenden Erdmagnetfeldes ausgesetzt sind, zellbiologische und physiologische negative Folgen haben könnte: Zu den Strahlungsquellen zählen u. a. energiereiche geladene Teilchen innerhalb des Van Allen-Gürtels (Strahlungsgürtel der Erde) und galaktisch kosmische Strahlung. 

Die sieben verstorbenen Apollo-Astronauten, die eine Mondmission unternommen  und damit als bisher einzige Menschen das Erdmagnetfeld verlassen hatten, waren während ihrer Weltraumexpedition (im Schnitt 15 Tage) im Mittel einer Strahlendosis von 0,59 cGy (1 Gray = 1J/kg) ausgesetzt. Bei Flügen in Bereichen erdoberflächennaher Umlaufbahnen wird die auf die Erde eintreffende Strahlung zumindest teilweise durch das Erdmagnetfeld abgelenkt. 

Hypothese im Tierexperiment überprüft 

Ob diese erhöhte Strahlenbelastung im Weltraum Einfluss auf die arterielle Gefäßstruktur nimmt, testeten die Wissenschaftler daraufhin in einem Experiment mit insgesamt 44 Mäusen. Die Tiere wurden einer Ganzkörper-Bestrahlung ausgesetzt, ähnlich der Strahlenexposition im All, und/oder einer 14-tägigen simulierten Schwerelosigkeit.

Sechs bis sieben Monate später zeigten die Mäuse, die bestrahlt worden waren, eine gestörte Endothel-abhängige Vasodilatation, vermutlich aufgrund eines verringerten NO-Signalings. Bei den Kontrolltieren hingegen und bei den Mäusen, die nur eine Schwerelosigkeit erfahren hatten, waren keine entsprechenden Veränderungen sichtbar. Die Studienautoren vermuten deshalb, dass eine durch Strahlung induzierte endotheliale Dysfunktion zur Arteriosklerose-Entwicklung und in der Folge zu den kardiovaskulären Erkrankungen der Astronauten beigetragen haben könnte. 

Ein Weltallflug fernab erdnaher Umlaufbahnen könne somit ein höheres gesundheitliches Risiko darstellen, als man bisher vermutet habe, schlussfolgern die Wissenschaftler. In früheren Untersuchungen wiesen Astronauten zwar teilweise sogar ein geringeres kardiovaskuläres Risiko auf als die Allgemeinbevölkerung. Da Raumfahrer jedoch in der Regel eine höhere Bildung, ein höheres Einkommen, eine bessere Fitness usw. haben, würde sich die Allgemeinbevölkerung als Vergleichsgruppe kaum eignen, erläutern Delp und Kollegen.

Jedoch lassen sich u. a. aufgrund der geringen Zahl an Mond-Astronauten aus diesen Daten selbstverständlich keine endgültigen Schlüsse ziehen. 

Literatur

Delp MD, Charvat JM, Limoli CL, et al.Apollo lunar astronauts show higher cardiovascular disease mortality: possible deep space radiation effects on the vascular endothelium. Sci Rep. 2016;6:29901.

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