Un nuovo studio dell'Henry Ford Hospital sui topi a bordo di un volo spaziale russo potrebbe sollevare una domanda intrigante per gli astronauti di domani:viaggiare nello spazio potrebbe essere dannoso per le articolazioni?

I ricercatori hanno trovato i primi segni di rottura della cartilagine nei topi, suggerendo che le ridotte forze biomeccaniche del volo spaziale sono in gioco sul sistema muscolo-scheletrico.

Sebbene sia prematuro trasferire la scoperta agli umani, questo studio unico nel suo genere si aggiunge a un numero crescente di ricerche sugli effetti sulla salute del volo spaziale sul sistema muscolo-scheletrico. La ricerca ha dimostrato che vivere e lavorare nello spazio porta a molti cambiamenti nel corpo umano, compreso il sistema immunitario, pressione sanguigna e la forma degli occhi di una persona.

Lo studio è pubblicato online in npg microgravità , parte del gruppo editoriale Nature Partner Journals.

Jamie Fitzgerald, dottorato di ricerca, capo della genetica muscoloscheletrica presso il Dipartimento di Chirurgia Ortopedica di Henry Ford e autore principale dello studio, afferma che le prove di rottura della cartilagine articolare nei topi erano "chiare".

"Riteniamo che questo degrado sia dovuto allo scarico congiunto causato dalla quasi assenza di gravità nello spazio, " dice. "Se questo dovesse accadere agli umani, dato abbastanza tempo, porterebbe a gravi problemi comuni".

I ricercatori teorizzano che poiché le forze biomeccaniche nello spazio sono diverse da quelle sulla Terra, si verificano alterazioni del sistema muscolo-scheletrico.

"Sappiamo che i tessuti del sistema muscolo-scheletrico, ossa, muscolo, tendine, cartilagine e legamento-sono costantemente soggetti a "carico" ovunque sulla Terra, " dice il dottor Fitzgerald.

"Questo deriva da attività quotidiane come camminare e sollevare pesi, e l'azione della gravità che abbatte il sistema muscolo-scheletrico. Quando quel carico viene rimosso a causa dell'assenza di gravità e della gravità quasi zero nello spazio, questi tessuti iniziano a degradarsi. L'esempio più drammatico è l'atrofia dei muscoli e la demineralizzazione delle ossa che si verifica durante il volo spaziale.

"Questa perdita di muscoli e ossa si inverte quando gli astronauti tornano sulla Terra. La cosa interessante della cartilagine è che è un tessuto che si ripara molto male. Ciò solleva l'importante questione se la cartilagine si degradi anche nello spazio".

Per lo studio, finanziato da $100, 000 sovvenzione NASA, Il Dr. Fitzgerald e il suo team di ricerca hanno analizzato i cambiamenti molecolari nella cartilagine dei topi che hanno trascorso 30 giorni in recinti per la ricerca sugli animali a bordo di una navicella spaziale russa Bion-M1 nel 2013. Ciò ha incluso l'esecuzione di macchie di tessuto e studi di espressione genica sulla cartilagine. I risultati sono stati confrontati con i topi osservati sulla Terra durante lo stesso periodo.

Il Dr. Fitzgerald afferma che i cambiamenti erano coerenti con quelli associati all'osteoartrite.

"Globale, possiamo dire che dopo 30 giorni di microgravità, iniziò il processo di degradazione della cartilagine, " dice. "Abbiamo visto cambiamenti nelle espressioni geniche che erano coerenti con la rottura della cartilagine".

Le riprese video dei topi li hanno mostrati fluttuare nel loro recinto durante il giorno. Di notte, il filmato li mostrava mentre lottavano per scavalcarli e appendersi alla grata all'interno del recinto. "I topi hanno sperimentato un certo carico sulle articolazioni mentre cercavano di aggrapparsi l'uno all'altro. Non è stato uno scarico completo, " dice il dottor Fitzgerald.

In confronto, i topi sulla Terra non hanno mostrato alcuna degradazione della cartilagine visibile.

"Quando non c'è gravità che abbatte la cartilagine, non è in grado di mantenere la sua struttura, la sua integrità, " dice il dottor Fitzgerald. "Sulla Terra, ogni volta che fai un passo per camminare, stai caricando quella cartilagine. Nello spazio, c'è ben poco di tutto questo".

Il Dr. Fitzgerald afferma che la NASA è interessata a sviluppare una migliore comprensione di ciò che accade al corpo umano nello spazio. Sono necessarie ulteriori ricerche, lui dice, soprattutto con un potenziale viaggio su Marte in futuro.

"Potresti avere alcuni specialisti del carico utile e piloti esperti che hanno già un certo grado di danno cartilagineo pre-sintomatico al momento del volo, "Dice il dottor Fitzgerald. "Poiché la cartilagine negli esseri umani non si ripara facilmente, il ritorno sulla Terra potrebbe potenzialmente portare problemi di salute a lungo termine".