I membri dell'equipaggio della spedizione 30 Dan Burbank e Andre Kuiper eseguono prelievi di sangue per l'indagine immunitaria integrata. I dati raccolti durante lo studio Functional Immune si baseranno sui risultati di questa indagine. Credito:NASA
Ammalarsi non è divertente per nessuno, ma potrebbe essere particolarmente faticoso per i membri dell'equipaggio a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. Proteggere la salute dell'equipaggio è importante mentre la NASA si prepara per una lunga durata, missioni nello spazio profondo. immunitario funzionale, una nuova indagine in corso nel laboratorio orbitante, studia aree precedentemente non studiate della risposta immunitaria del corpo e se il volo spaziale altera la suscettibilità di un membro dell'equipaggio alle malattie.
Il sistema immunitario è un complesso intreccio di strutture e processi biologici. La ridotta attività in un solo pezzo può causare cambiamenti nel rischio di malattie all'interno del corpo umano. Gli studi hanno dimostrato che in condizioni di microgravità ci sono modifiche del sistema immunitario. Questo può creare un ambiente in cui, in alcuni membri dell'equipaggio, eruzioni cutanee, possono presentarsi allergie insolite e riattivazione latente del virus.
"Stiamo assistendo ad alterazioni nel numero di cellule immunitarie nel sangue, funzione ridotta in alcune di queste popolazioni, e i cambiamenti nelle proteine che le cellule producono, " disse Hawley Kunz, un immunologo alla KBRwyle. "Il tuo sistema immunitario è relativamente stabile, quindi quando inizi a vedere i cambiamenti, è spesso indicativo della presenza di fattori di stress ambientale con aumento del rischio clinico".
I ricercatori stanno anche scoprendo che virus latenti si stanno riattivando, ma non provocano malattie nei membri dell'equipaggio. Prove di "spargimento" virale, DNA virale presente in individui altrimenti sani, è stato trovato nel sangue di un membro dell'equipaggio, campioni di urina e saliva. Questo può accadere ogni volta che il sistema immunitario è indebolito in condizioni di microgravità o anche in situazioni di stress sulla Terra. Gli scienziati stanno lavorando per definire, e forse sviluppare mitigazioni per, problemi immunitari prima di intraprendere missioni nello spazio profondo, dove il sistema immunitario sarà sottoposto a condizioni di microgravità per periodi di tempo più lunghi.
L'astronauta dell'Agenzia spaziale europea Andre Kuiper, mostrato qui nello Human Research Facility, prepara i campioni per lo studio immunitario integrato. I campioni ricevuti durante l'indagine sull'immunità funzionale verranno utilizzati per determinare i cambiamenti in atto nel sistema immunitario dei membri dell'equipaggio durante il volo spaziale. Credito:NASA
"Ci siamo evoluti per esistere in un mare di microbi, e abbiamo sviluppato un sistema immunitario per mitigarlo, " ha detto Brian Crucian, immunologo e ricercatore principale presso il Johnson Space Center della NASA a Houston. "Quando il sistema immunitario è un po' compromesso, possiamo osservare queste alterazioni senza progressione verso la malattia. Questo è fondamentalmente dove siamo durante il volo spaziale orbitale. Però, i cambiamenti nella fisiologia che stiamo vedendo sulla stazione hanno il potenziale per essere maggiori sulla strada per Marte".
L'attuale indagine sull'immunità funzionale si basa su altri studi immunologici, ma esamina aspetti precedentemente non indagati, nel tentativo di caratterizzare meglio l'effetto del volo spaziale sul sistema immunitario nel suo insieme. Il nuovo studio include anche ricercatori del NASA Space Radiation Laboratory, così come ricercatori esterni dell'Università di Houston e della Stony Brook School of Medicine.
Sapere come funziona il sistema immunitario in volo guiderà verso le contromisure che potrebbero dover essere sviluppate in futuro. Alcune misure di prevenzione immunitaria di base come l'uso standard di vaccini protettivi, Nutrizione corretta, ed esercizio fisico, nonché la quarantena pre-volo degli astronauti, protezione dai microbi mediante screening e trattamento di alimenti e bevande (pastorizzazione), e filtri dell'aria HEPA sono già in atto per aiutare a prevenire le malattie, batteri e virus che trovano la loro strada verso la stazione e causano problemi all'equipaggio. Per le missioni nello spazio profondo, dove i membri dell'equipaggio non avranno accesso alle opzioni di ritorno rapido, rimanere in buona salute è importante sia per la sicurezza del membro dell'equipaggio che per il successo della missione.
L'astronauta della NASA Kate Rubins rimuove i campioni dal congelatore da laboratorio Minus Eighty-Degree per la ISS (MELFI). Sangue, campioni di saliva e urina saranno conservati nel MELFI fino a quando non potranno essere trasportati sulla Terra per l'analisi. Credito:NASA
"Sulla terra, di solito non vai dal dottore finché non ti ammali, " ha detto Crucian. "Non ci sono molte aree di ricerca che esaminano i cambiamenti immunitari che potrebbero precedere la malattia o aumentare la suscettibilità alle malattie. Stiamo osservando proprio questo [uno] stato durante il volo".
I risultati di questa indagine andranno a beneficio di più dei semplici membri dell'equipaggio. Oltre alla capacità di rilevare e curare una malattia prima della sua insorgenza, i metodi sviluppati per stabilizzare i campioni per il trasporto possono essere utilizzati a beneficio degli studi immunitari sulla Terra, come in aree senza un laboratorio prontamente disponibile.
"L'obiettivo numero uno di questa indagine è completare la caratterizzazione del sistema immunitario, " disse Crucian. Dopo che la caratterizzazione è completa, piani per contrastare potenziali rischi clinici possono essere fatti per avvicinarci di un passo al nostro Viaggio su Marte.
