U of U Health Experiment pronto per il lancio sulla Stazione Spaziale Internazionale

16 marzo 2022 11:45

Autore:
Doug Dollemore

Gli scienziati della University of Utah Health, in collaborazione con la NASA, si stanno preparando a lanciare un esperimento presso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) che valuterà gli effetti dei viaggi nello spazio sulle cellule del midollo osseo, chiamate megacariociti, e sulle loro cellule figlie che circolano nel sangue, chiamate piastrine. Foto per gentile concessione della NASA

I pericoli del volo spaziale spesso sembrano sconfinati come l’universo che ci circonda. Dall’esplosione allo splashdown, gli astronauti sono esposti a una serie sempre più vasta di rischi per la salute, tra cui l’esposizione alle radiazioni cosmiche, la perdita di massa muscolare, l’immunità ridotta, l’ipertensione e l’aumento del rischio di infezioni che possono avere effetti persistenti.

Eppure, anche dopo oltre 60 anni di esplorazione spaziale con equipaggio, molto rimane sconosciuto sugli effetti a lungo termine dei viaggi nello spazio sugli esseri umani. Nella speranza di rispondere a una delle domande chiave in sospeso sulla biologia spaziale, gli scienziati della University of Utah Health, in collaborazione con la NASA, si stanno preparando a lanciare un esperimento presso la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) che valuterà gli effetti dei viaggi nello spazio sulle ossa cellule del midollo, chiamate megacariociti, e le loro cellule figlie che circolano nel sangue, chiamate piastrine. Le piastrine frenano il sanguinamento e aiutano a smorzare l’effetto delle malattie infettive. Il carico utile è in fase di sviluppo e potrebbe essere pronto per il lancio entro il prossimo anno.

Lo studio, uno dei 10 progetti di ricerca di biologia spaziale selezionati dalla NASA nel 2021, potrebbe aiutare ad ampliare la comprensione scientifica di come i corpi umani rispondono, si adattano e si acclimatano allo spazio, afferma Matthew Rondina, MD, professore di medicina interna e patologia presso la U of U. Salute e co-investigatore dello studio insieme al ricercatore principale, Hans Schwertz, MD, Ph.D., professore a contratto di medicina di famiglia e prevenzione presso la U of U Health che esercita presso la Billings Clinic di Bozeman, nel Montana.

“Questa ricerca unica non solo fornirà informazioni vitali su come proteggere i futuri viaggiatori spaziali dagli effetti potenzialmente dannosi della funzione alterata dei megacariociti e dell’attività piastrinica durante e dopo i viaggi spaziali a lungo termine, ma potrebbe anche avere importanti implicazioni per l’assistenza sanitaria qui su Terra”, dice Rondina. “Quello che impariamo da questo esperimento potrebbe ampliare la nostra comprensione del ruolo dei megacariociti e delle piastrine nell’infiammazione, nella guarigione delle ferite, nell’immunità e nella rigenerazione dei tessuti. Questa conoscenza potrebbe potenzialmente portare a nuovi trattamenti per una serie di malattie autoimmuni e altri disturbi”.

Hans Schwertz e Matthew Rondina
Hans Schwertz, MD, PhD, e Matthew Rondina, MD, stanno guidando lo sforzo per preparare un esperimento sanitario dell’Università dello Utah per la consegna alla Stazione Spaziale Internazionale.

Ogni adulto ha circa 3 trilioni di piastrine che galleggiano nel flusso sanguigno. Queste cellule non solo formano coaguli di sangue in risposta al sanguinamento, ma sono anche fonti naturali di fattori di crescita e altre sostanze importanti per il mantenimento della salute dei tessuti. Studi precedenti hanno suggerito che l’assenza di gravità, l’esposizione alle radiazioni cosmiche e lo stress psicologico del volo spaziale possono alterare l’attività piastrinica, aumentando il rischio di emorragie e rallentando la guarigione delle ferite. Inoltre, gli scienziati hanno scoperto che gli astronauti che lavoravano sulla ISS avevano un rischio maggiore di formazione di coaguli di sangue.

Per comprendere meglio questo fenomeno, Schwertz, Rondina e colleghi esploreranno come il volo spaziale potrebbe interrompere la funzione dei megacariociti responsabili della produzione di piastrine. Teorizzano che i viaggi nello spazio potrebbero indurre cambiamenti genetici nei megacariociti che potrebbero compromettere la produzione di piastrine, l’emocromo e la funzione.

L’esperimento in tre fasi consiste in:

  • Studi di laboratorio di controllo a terra di megacariociti che simuleranno l’esposizione ai raggi cosmici galattici, l’assenza di gravità e altre condizioni che si trovano nello spazio.
  • Studi di laboratorio sui megacariociti a bordo della ISS. Utilizzando un collegamento terra-orbita, i ricercatori utilizzeranno un microscopio sulla ISS per esaminare periodicamente i megacariociti in tempo reale e valutare gli effetti dello spazio su di essi. Dopo che le cellule sono state riportate sulla Terra, saranno confrontate con le cellule utilizzate negli studi di controllo a terra.
  • Studi comparativi sulle piastrine prelevate dagli astronauti prima e dopo il volo.

Lo studio finanziato dalla NASA potrebbe portare a una migliore comprensione di come l’attività piastrinica può andare storta nello spazio, perché si formano coaguli di sangue involontari negli equipaggi spaziali e per quanto tempo questi effetti persistono dopo che i viaggiatori spaziali tornano sulla Terra, dice Schwertz.

I ricercatori hanno iniziato gli esperimenti a terra presso la U of U Health. Andando avanti, lavoreranno con la NASA per stabilire valutazioni dell’hardware di volo e prepararsi per il lancio dell’esperimento sulla ISS, che potrebbe richiedere fino a un anno.

“Quando ci si immerge, può sembrare travolgente”, dice Schwertz. “Tutti gli esperimenti devono essere impostati con precisione per lo spazio, che è un ambiente totalmente spietato. Ma allo stesso tempo, dobbiamo pensare al motivo per cui lo stiamo facendo. È per gli astronauti e come possiamo proteggerli meglio. ”

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