L'astronauta della NASA Scott Kelly ha recentemente trascorso un anno nello spazio, mentre suo fratello gemello identico Mark (un ex astronauta della NASA lui stesso) è rimasto sulla Terra. La missione faceva parte di un importante esperimento sanitario, guardando come essere nello spazio influenza i nostri corpi. Mentre i dati sono ancora allo studio con attenzione, La NASA ha recentemente rilasciato alcuni interessanti risultati preliminari.

Kelly è stata lanciata a bordo del missile russo Soyuz il 27 marzo 2015, insieme ai cosmonauti russi Genaldy Padalka e Mikhail Kornienko (uniti a Kelly nella missione di un anno). Prima, durante e dopo i 340 giorni trascorsi a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, un grande volume di campioni biologici è stato raccolto sia da Scott che da Mark. Osservando i cambiamenti molecolari tra i gemelli identici che sono stati separati al momento del lancio, La NASA spera di far luce su come determinate proteine ​​e batteri nel corpo siano influenzati dalla natura o dall'alimentazione sfruttando le differenze ambientali estreme tra la vita sulla Terra o nello spazio.

Le agenzie spaziali di tutto il mondo hanno l'obiettivo comune di portare le persone su Marte. Le missioni su Marte coinvolgeranno gli equipaggi che trascorreranno circa tre anni lontano dalla gravità terrestre, impiegando circa sei mesi per viaggiare su Marte in condizioni di microgravità, seguito da più di un anno sulla superficie marziana, vivendo e lavorando in circa una terza gravità che sperimentiamo sulla Terra. Questo è prima che i pianeti si riallineano ed è tempo per il viaggio di ritorno di sei mesi a casa. Per completare in sicurezza questo viaggio, devono essere sviluppate contromisure efficaci alle potenziali influenze dell'ambiente estremo dello spazio sul corpo umano.

Le precedenti missioni sulla Stazione Spaziale Internazionale hanno identificato molti degli effetti della microgravità sulla fisiologia umana. muscoli, soprattutto quelli che aiutano a sostenere la postura del corpo contro la gravità, sprecare, le ossa diventano meno dense, l'aumento della pressione nel cranio porta a disabilità visive e la quantità di sangue nel corpo si riduce. Come se non bastasse, anche il cuore diventa più piccolo in quanto può pompare il sangue al cervello più facilmente e le radiazioni cosmiche possono portare ad un aumento del rischio di cancro.

Per contrastare tutto questo, gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale completano un rigoroso programma di esercizi (circa due ore al giorno), accompagnato da una dieta rigorosamente pianificata.

Adattamenti molecolari al volo spaziale

Il NASA Twins Study utilizza il campo relativamente nuovo dell'omica:lo studio di un gran numero di sistemi nel corpo umano a livello molecolare. I risultati iniziali riguardavano i telomeri, spesso descritti come il "ticchettio dell'orologio della cellula". I telomeri sono sequenze di DNA alla fine dei cromosomi, che li proteggono dalla degradazione. Con l'avanzare dell'età, i telomeri si accorciano sempre di più.

Lo studio ha scoperto che i telomeri nei globuli bianchi si allungano nello spazio. Si pensava che ciò fosse dovuto all'aumento del regime di esercizio e alla dieta rigorosa che Scott ha seguito, ma forse l'effetto di dilatazione del tempo di Einstein potrebbe avere un ruolo nei telomeri degli astronauti che sembrano invecchiare più lentamente. Nonostante questo, i marcatori di infiammazione nel sangue sono aumentati nello spazio e dopo l'atterraggio sulla Terra, che potrebbe essere stato causato dallo stress fisico posto sul corpo di Scott durante il rientro e l'atterraggio.

Alcuni cambiamenti al DNA sono stati osservati anche nell'espressione genica di Scott. Questa scoperta potrebbe aiutare a identificare geni specifici sensibili allo stress ambientale in modo da poterli proteggere. Durante la seconda metà della missione di Scott, ridotta anche la formazione ossea, che è più comunemente visto nell'osteoporosi.

Gli astronauti dovranno raggiungere Marte ed essere in grado di svolgere compiti fisici e cognitivi per sopravvivere per mesi nell'ambiente a gravità parziale della superficie marziana. Dovranno costruire l'habitat in cui vivranno, eseguire la manutenzione del sistema e svolgere ricerche scientifiche. Comprendendo come la microgravità influenza il DNA degli astronauti, farmaci e altre contromisure possono essere sviluppati per prevenire questi cambiamenti e garantire che gli astronauti rimangano in salute.

Certo, non si tratta solo di esplorare il sistema solare. Molte delle agenzie spaziali globali mirano a studiare come lo spazio influisce sul corpo umano al fine di migliorare gli interventi sanitari per i pazienti sulla Terra. Con lo sviluppo dell'uso dell'omica, potrebbe portare a un'assistenza sanitaria personalizzata.

Utilizzando queste tecniche per analizzare in modo completo i campioni di sangue prelevati negli ospedali, o anche negli studi medici, potrebbe essere il caso che un giorno i medici possano prevedere se un paziente potrebbe sviluppare una certa malattia, e prescrivere farmaci preventivi per ridurre la probabilità che il paziente si ammali in primo luogo. I risultati dello studio sui gemelli della NASA potrebbero, perciò, aiutaci a vivere vite più lunghe e più sane sulla Terra.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.