La NASA spera di inviare esseri umani su Marte entro il 2030 in una missione di andata e ritorno che potrebbe richiedere fino a tre anni, molto più a lungo di quanto qualsiasi essere umano abbia mai viaggiato nello spazio. Tali voli spaziali a lungo termine potrebbero influenzare negativamente alcune cellule del sistema immunitario degli astronauti, secondo un nuovo studio condotto dai ricercatori dell'Università dell'Arizona.

"Ciò di cui la NASA e altre agenzie spaziali sono preoccupate è se il sistema immunitario sarà compromesso durante missioni di volo spaziale molto prolungate, " ha detto Richard Simpson, autore senior e professore associato di scienze nutrizionali presso l'UA. "Quali sono i rischi clinici per gli astronauti durante queste missioni quando sono esposti a cose come la microgravità, radiazioni e stress da isolamento? Potrebbe essere catastrofico al punto che l'astronauta non sarebbe in grado di completare la missione?"

Simpson e il suo team di ricercatori presso l'UA, l'Università di Houston, Louisiana State University e NASA-Johnson Space Center, studiato gli effetti dei voli spaziali di sei mesi o più sulle cellule natural killer, o cellule NK, un tipo di globuli bianchi che uccide le cellule cancerose nel corpo e impedisce la riattivazione dei vecchi virus.

"Il cancro è un grosso rischio per gli astronauti durante missioni spaziali molto prolungate a causa dell'esposizione alle radiazioni, " Simpson ha detto. "[Le cellule NK] sono anche molto importanti per uccidere le cellule infette da virus. Quando sei nella stazione spaziale, è un ambiente molto sterile - non è probabile che tu prenda l'influenza o un rinovirus o qualche infezione di tipo comunitario - ma le infezioni che sono un problema sono i virus che sono già nel tuo corpo. Questi sono per lo più virus che causano cose come l'herpes zoster, mononucleosi o herpes labiale; rimangono nel tuo corpo per il resto della tua vita, e si riattivano quando sei stressato."

Gli scienziati hanno confrontato i campioni di sangue di otto membri dell'equipaggio che hanno completato le missioni sulla Stazione Spaziale Internazionale con individui sani che sono rimasti sulla Terra. Sono stati prelevati campioni di sangue prima del lancio, in diversi punti durante la missione e dopo il ritorno degli astronauti sulla Terra.

I risultati hanno mostrato che la funzione delle cellule NK è compromessa negli astronauti rispetto ai livelli pre-volo e ai controlli a terra. Al giorno di volo 90, L'attività citotossica delle cellule NK contro le cellule leucemiche in vitro è stata ridotta di circa il 50 percento nei membri dell'equipaggio della Stazione Spaziale Internazionale.

"Quando osserviamo la funzione dei campioni degli astronauti durante il volo rispetto ai loro campioni prima del volo, va giù. Quando li confrontiamo con i controlli che sono rimasti sulla Terra, va ancora giù, Simpson ha detto. "Non credo che ci siano dubbi sul fatto che la funzione delle cellule NK stia diminuendo nell'ambiente del volo spaziale quando viene analizzata in un sistema di coltura cellulare".

L'effetto sembra essere più pronunciato negli astronauti per la prima volta, al contrario di quelli che sono già stati nello spazio.

"Per fortuna, abbiamo scoperto che metà del nostro equipaggio aveva già volato, e l'altra metà no, "Simpson ha detto. "Quindi siamo stati in grado di dividerli a metà per vedere se c'era un effetto, e c'era. I "rookie" hanno avuto maggiori cali nella funzione delle cellule NK rispetto ai veterani".

Le differenze potrebbero essere attribuite all'età o allo stress, Simpson ha detto, supponendo che gli astronauti principianti, che sono generalmente più giovani delle loro controparti veterane, troverebbe i viaggi nello spazio più stressanti di quelli che lo avevano fatto prima.

Resta da vedere se il calo della funzione delle cellule NK rende gli astronauti più suscettibili al cancro e alla riattivazione virale, ha detto Simpson. Spera di imparare di più dagli studi futuri.

"La prossima domanda sarebbe, come mitigare questi effetti? Come possiamo evitare che il sistema immunitario si riduca durante i viaggi nello spazio?", ha detto. "Per farlo, devi prima capire cosa sta causando il declino:è stress? È microgravità? Sono radiazioni? È una pletora di cose? Quando lo scopriremo, possiamo provare a trovare modi per colpire direttamente quei fattori e mitigarli".

Simpson e i suoi colleghi ricercatori del NASA-Johnson Space Center, insieme a scienziati europei e russi, stanno già lavorando a potenziali contromisure che potrebbero aiutare a mantenere sani gli astronauti nello spazio, compreso l'intervento nutrizionale o farmacologico e l'aumento dell'esercizio fisico, tutto ciò ha dimostrato di avere un effetto positivo sulla funzione del sistema immunitario.

Gli studi hanno dimostrato che trascorrere lunghi periodi di tempo lontano dalla Terra comporta alcuni rischi per la salute, come la perdita muscolare e ossea dovuta agli effetti della microgravità. Ma fino ad ora gli scienziati non sapevano se le condizioni uniche incontrate dagli astronauti avessero un impatto sul sistema immunitario. La carta, Il volo spaziale inibisce la funzione delle cellule NK, è stato pubblicato in Giornale di Fisiologia Applicata .