Lo studio sul riposo a letto di 3 giorni viene condotto a Nottingham in parallelo a uno studio sul riposo a letto di 60 giorni dell'Agenzia spaziale europea presso la struttura MEDES di Tolosa, Francia. Il riposo a letto è un modo collaudato per misurare gli effetti dell'assenza di gravità sul corpo umano che includono la perdita di massa ossea e muscolare, declino cardiovascolare e metabolismo dei carboidrati alterato che potrebbe essere un rischio per il diabete di tipo 2.

Molti astronauti tornano sulla Terra dallo spazio mostrando segni di pre-diabete perché l'assenza di gravità può portare alla resistenza all'insulina per cui i muscoli e il fegato non possono assorbire il glucosio per aiutare a regolare i livelli di zucchero nel sangue. Lo studio di Nottingham mira specificamente a scoprire quanto velocemente sviluppiamo la resistenza all'insulina da un prolungato riposo a letto, e quali sono i meccanismi che determinano questo effetto dannoso.

Dieci volontari maschi sani sono stati reclutati per prendere parte allo studio presso la Medical School presso il Queen's Medical Center di Nottingham da febbraio 2018. Dopo i test di base per il peso, massa muscolare, funzionalità epatica e pancreatica comprese le scansioni MRI e le biopsie muscolari, i partecipanti trascorreranno tre giorni sdraiati sul letto con una leggera inclinazione a testa in giù per imitare l'assenza di gravità in assenza di gravità.

Professore di Fisiologia Metabolica, Ian Macdonald, ha dichiarato:"Al momento c'è una grande spinta per una missione con equipaggio su Marte, un viaggio che richiederebbe fino a 9 mesi con enormi implicazioni per la forma fisica degli astronauti. Diversi gruppi scientifici della NASA, l'Agenzia Spaziale del Regno Unito e l'ESA, stanno lavorando su molti aspetti di questo deterioramento fisico a gravità zero e speriamo che il nostro contributo a questo sia significativo e possibilmente porti a ulteriori studi sulla resistenza all'insulina per un periodo di tempo più lungo".

Co-conducendo lo studio, Professore di Metabolismo Muscolare, Paul Greenhaff, ha dichiarato:"Il non carico ha un forte impatto negativo sulla salute, compresa la riduzione della massa muscolare e la sensibilità alla nutrizione. Il prediabete è un effetto collaterale negativo molto marcato ed è questo aspetto che vogliamo indagare nell'ambito degli studi più ampi dell'ESA. Questa ricerca ha importanti implicazioni per il volo spaziale, ma fornirà anche importanti informazioni sugli effetti negativi dell'inattività sulla salute metabolica nella popolazione generale. Infatti, molti degli effetti attualmente attribuibili all'invecchiamento nel corso della nostra vita sono molto probabilmente causati dalla diminuzione dei livelli di attività fisica che accompagna l'invecchiamento".

Dott.ssa Natalie Shur, Dottore di ricerca sul progetto, ha aggiunto:"Durante il periodo di riposo a letto, useremo il metodo gold standard per misurare la resistenza all'insulina nei nostri dieci partecipanti. Questo è chiamato "pinza per insulina" e ci mostra esattamente quanto glucosio viene assorbito dai muscoli. Utilizziamo anche traccianti isotopi stabili, somministrato sia per via orale che endovenosa, per mostrare come l'assorbimento del glucosio da parte dei muscoli cambia nel tempo man mano che il riposo a letto progredisce. Ci aspettiamo di trovare un'insorgenza accelerata dell'insulino-resistenza nei primi 3 giorni di riposo a letto e speriamo di rispondere a domande significative sulla velocità e l'entità di tale resistenza e sull'atrofia muscolare associata".

L'attuale protocollo di esercizi spaziali impone che per prevenire l'atrofia muscolare grossolana, gli astronauti devono fare circa 2 ore di esercizio fisico intenso al giorno nello spazio e assumere un determinato numero di calorie per dare loro le migliori possibilità di mantenere la forma fisica. Il team di ricerca di Nottingham mira a capire quando si verificano i cambiamenti più dannosi, possibilmente nella prima settimana nello spazio, quindi possono essere in grado di compensare questi cambiamenti con un programma di esercizi di riabilitazione precoce.

Al MEDES in Francia, i partecipanti allo studio sul riposo a letto più lungo stanno anche prendendo un cocktail antiossidante rispetto al placebo per vedere se questo può prevenire la resistenza all'insulina e alcuni dei cambiamenti dannosi. Ciò potrebbe significare che gli astronauti finiscono per avere un integratore antiossidante nella loro dieta per mitigare alcuni di questi effetti dannosi.