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Astronomie+Physik

Raumfahrt kann ins Auge gehen

Durch die Fenster ihrer Weltraumkapsel erblickten die Apollo-Astronauten Dinge, die kein Mensch zuvor gesehen hatte: Sie sahen die Erde als kleinen blauen Ball inmitten des pechschwarzen Weltalls, sie sahen die andere Seite des Mondes. Außerdem sahen sie merkwürdige Lichtblitze im Innern ihrer Augen. Jahre später trübte sich bei vielen von ihnen die Linse. Jetzt spüren Nasa-Forscher dem Zusammenhang zwischen energiereicher Strahlung und Grauem Star nach.

Energiereiche kosmische Teilchen schießen durch die Augen der Astronauten wie eine subatomare Gewehrkugel. Wenn sie die Netzhaut treffen, schickt die ein Signal ans Gehirn, das dieses als Lichtblitz interpretiert. Dass die Strahlung nicht gut für die Augen ist, braucht kaum erwähnt zu werden: Fünf bis zehn Jahren nach ihrem Aufenthalt im Weltraum entwickelt sich bei vielen Astronauten ein Grauer Star, die Linse trübt sich.

Jetzt untersuchen Forscher um Eleanor Blakely vom Lawrence Berkeley National Laboratory erstmals, wie das Augengewebe auf Strahlung reagiert. Dazu züchteten sie Stammzellen, die sich vor den Linsen befinden, in der Petrischale. Im Zentrum der Linsen befinden sich so genannte Fiberzellen, die glasklar sind. Sie werden bei Bedarf durch die Stammzellen ersetzt. In einer erstaunlichen Metamorphose ziehen sich die Stammzellen zunächst in die Länge, entledigen sich ihrer Organellen und werden zu einer Art Sack mit kristallinen Proteinen im Innern.

Blakely und ihre Kollegen konnten jetzt zeigen, dass energiereiche Strahlung die Umwandlung der Epithelzellen in Fiberzellen stört. Dabei sind mehrere Gene beteiligt, konnte die Forscherin zeigen. Eines davon, FGF-2, hilft den Zellen normalerweise dabei, mit Stress fertig zu werden. Dieses Gen ist nach einer Strahlendosis besonders aktiv und setzt zwei weitere Gene namens p21 und p57 in Gang, die normalerweise die Zellteilung und die Umwandlung in Fiberzellen steuern. Blakely vermutet, dass diese Prozesse durch die Strahlung aus dem Gleichgewicht geraten, so dass anomale Fiberzellen entstehen. Erst nach Jahren sammeln sich so viele dieser trüben Zellen im Zentrum der Linse, dass der Graue Star sichtbar wird.

In der Regel entwickelt sich ein Grauer Star langsam, doch hohe Strahlungsdosen könnten die Vorgänge beschleunigen. Das dürfte auch zukünftige Astronauten interessieren, denn auf einem sechsmonatigen Flug zum Mars wird die Belastung schließlich wesentlich höher sein als auf einem Fünf-Tages-Trip zum Mond.

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Ute Kehse
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