Un team di scienziati provenienti da Russia e Canada ha analizzato l'effetto delle condizioni spaziali sulla composizione proteica in campioni di sangue di 18 cosmonauti russi. I risultati indicano che molti cambiamenti significativi nel corpo umano sono causati dal volo spaziale. Questi cambiamenti hanno lo scopo di aiutare il corpo ad adattarsi e si verificano in tutti i principali tipi di cellule umane, tessuti e organi. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla prestigiosa rivista scientifica Rapporti scientifici . Skoltech e il professor Evgeny Nikolaev del MIPT hanno guidato lo studio ed è un autore corrispondente.

Gli effetti del volo spaziale sul corpo umano sono stati studiati attivamente dalla metà del XX secolo. È ampiamente noto che le condizioni dello spazio influenzano il metabolismo, termoregolazione, bioritmi cardiaci, tono muscolare, l'apparato respiratorio e altri aspetti fisiologici del corpo umano. Però, i meccanismi molecolari che guidano questi cambiamenti fisiologici rimangono sconosciuti.

Gli scienziati si sono concentrati sulle proteine, attori chiave nei processi adattativi in ​​un organismo. Per ottenere una comprensione più profonda dei cambiamenti nella fisiologia umana durante i viaggi nello spazio, il team di ricerca ha quantificato le concentrazioni di 125 proteine ​​nel plasma sanguigno di 18 cosmonauti russi che erano stati in missioni di lunga durata verso la Stazione Spaziale Internazionale. Il sangue è stato prelevato 30 giorni prima dei loro voli, e ancora subito dopo il loro ritorno sulla Terra, e un campione finale sette giorni dopo. Questa tempistica è stata scelta per identificare le tendenze nei cambiamenti della concentrazione proteica e vedere quanto velocemente le concentrazioni proteiche sono tornate ai loro livelli normali prima del volo.

Le concentrazioni proteiche sono state misurate utilizzando uno spettrometro di massa. Questa tecnologia consente di identificare una particolare molecola ed eseguire un'analisi quantitativa di una miscela di sostanze. Gli scienziati hanno scoperto proteine ​​le cui concentrazioni sono rimaste invariate, così come quelli le cui concentrazioni sono cambiate, ma recuperarono rapidamente ai livelli pre-volo, e quelli i cui livelli si sono ripresi molto lentamente dopo il ritorno del cosmonauta sulla Terra.

"Per la ricerca, abbiamo preso una serie di proteine, biomarcatori di malattie non infettive. I risultati hanno mostrato che in assenza di gravità, il sistema immunitario si comporta come quando il corpo è infetto, perché il corpo umano non sa cosa fare e cerca di attivare tutti i possibili sistemi di difesa. Per questo studio, abbiamo iniziato utilizzando la proteomica quantitativa per studiare gli indicatori ematici dei cosmonauti, quindi abbiamo rilevato non solo la presenza di una proteina ma la sua quantità, anche. Abbiamo in programma di utilizzare un approccio mirato in futuro per rilevare proteine ​​più specifiche responsabili della risposta umana alle condizioni dello spazio. Per fare questo, i cosmonauti dovranno fare esami del sangue mentre sono in orbita, ", ha detto il professor Nikolaev.

I fattori che influenzano il corpo umano durante il volo spaziale sono diversi da quelli che influenzano l'evoluzione umana sulla Terra. Non è noto se il corpo umano disponga di meccanismi responsabili del rapido adattamento a tali grandi cambiamenti. I risultati dello studio indicano che tali meccanismi probabilmente non esistono, perché durante il volo spaziale, questi adattamenti avvengono in tutti i principali tipi di cellule umane, tessuti, e organi. Ciò indica che il corpo umano non sa cosa fare e sta cercando di fare tutto ciò che è in suo potere.