Immagini di microscopia ottica a contrasto di fase di campioni di nanoantiossidanti dopo a gravità normale e assenza di gravità. Credito:Agenzia spaziale europea
"Mangia le tue vitamine" potrebbe essere sostituito in futuro con "ingerisci le tue nanoparticelle di ceramica" poiché la ricerca spaziale sta dando più peso all'idea che le particelle nanoscopiche potrebbero aiutare a proteggere le cellule dalle comuni cause di danno.
Lo stress ossidativo si verifica nel nostro corpo quando le cellule perdono l'equilibrio naturale degli elettroni nelle molecole di cui siamo fatti. Questo è un evento comune e costante che fa parte del nostro metabolismo ma gioca anche un ruolo nel processo di invecchiamento e in diverse condizioni patologiche, come insufficienza cardiaca, atrofia muscolare e morbo di Parkinson.
Il miglior consiglio per mantenere il proprio corpo in equilibrio ed evitare lo stress ossidativo è comunque quello di seguire una dieta sana e mangiare abbastanza vitamine, ma le nanoparticelle stanno mostrando risultati promettenti nel mantenere in forma le cellule.
Quando nello spazio, gli astronauti hanno dimostrato di soffrire di più stress ossidativo a causa delle radiazioni extra che ricevono e come sottoprodotto del galleggiamento in assenza di gravità, quindi i ricercatori in Italia erano ansiosi di vedere se le nanoparticelle avrebbero avuto lo stesso effetto protettivo sulle cellule della Stazione Spaziale Internazionale come sulla Terra.
Hanno preparato cellule muscolari che sono volate sulla Stazione Spaziale Internazionale e sono state coltivate nell'incubatore Kubik dell'ESA prima di essere congelate per la conservazione.
"Un anno fa i nostri campioni congelati si sono schiantati nell'Oceano Pacifico sulla navicella spaziale Dragon, e dopo aver confrontato i campioni abbiamo visto un marcato effetto nelle cellule trattate con nanoparticelle ceramiche, ", afferma Gianni Ciofani dell'Istituto Italiano di Tecnologia in Italia. "L'effetto che abbiamo osservato sembra implicare che le nanoparticelle funzionino meglio e più a lungo degli antiossidanti tradizionali come le vitamine".
Fino al livello microscopico, le nanoparticelle mostrano proprietà promettenti. Un team di esperti in Italia ha impiegato anni a personalizzare piccoli materiali inorganici e ad analizzarne il comportamento. Alcuni hanno proprietà magnetiche, altri sono in grado di dare stimoli elettrici. In questa immagine, un particolare tipo di nanoparticella mima l'attività biologica degli enzimi negli organismi viventi. Credito:Gianni Ciofani
"La configurazione dell'esperimento ha prodotto campioni eccellenti da analizzare utilizzando il sequenziamento dell'RNA all'avanguardia, " continua Gianni. "Condurre ricerche spaziali non assomiglia al tradizionale lavoro di laboratorio, poiché abbiamo meno campioni, non possiamo fare il lavoro da soli e dobbiamo aggirare le scadenze come i giorni di lancio, atterraggio e conservazione dei campioni, è una ricerca impegnativa ma entusiasmante!" Il team ha persino trovato modi per migliorare e semplificare il processo per studi futuri.
Ipotesi dei baby astronauti
La ricerca aggiunge peso all'ipotesi del bambino-astronauta dell'assenza di gravità. I cambiamenti nel tessuto muscolare osservati sono simili a come i tessuti dei bambini si sviluppano nell'utero.
"Alcuni ricercatori vedono somiglianze con il modo in cui i corpi umani si adattano a vivere nello spazio con condizioni prenatali:ci sono somiglianze con il galleggiamento in un ambiente caldo con un diverso apporto di ossigeno e lo consideriamo una possibilità di ritorno allo stato, "dice Giada Genchi, anche del dipartimento Smart Bio-Interfaces dell'Istituto Italiano di Tecnologia.
I campioni di tessuto muscolare di alta qualità del team vengono ulteriormente analizzati e confrontati con campioni di esperimenti simili che sono stati effettuati in precedenza. C'è ancora molto da imparare, ad esempio qual è il modo migliore per somministrare le nano-ceramiche e quanto durano i loro effetti protettivi e i possibili effetti collaterali indesiderati.
