Gli astronauti invecchiano più velocemente, afferma uno studio

MADRID (EFE).— Secondo uno studio condotto dall'Università della California, San Diego, i voli spaziali accelerano l'invecchiamento delle cellule staminali emopoietiche e progenitrici umane, fondamentali per la salute del sangue e del sistema immunitario.

I risultati mostrano che le cellule hanno perso parte della loro capacità di produrre nuove cellule sane, sono diventate più soggette a danni al DNA e hanno mostrato segni di invecchiamento più rapido alle estremità dei loro cromosomi dopo il volo spaziale: tutti segnali di invecchiamento accelerato.

I ricercatori, che hanno utilizzato l'intelligenza artificiale tra gli altri strumenti, hanno concentrato i loro esperimenti su quattro missioni di rifornimento SpaceX alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). I dettagli sono pubblicati sulla rivista Cell Stem Cell.

"Lo spazio è il test di stress definitivo per il corpo umano", afferma Catriona Jamieson, direttrice del Sanford Stem Cell Institute e professoressa di medicina a San Diego.

Queste scoperte sono di “vitale importanza” perché dimostrano che gli stress spaziali, come la microgravità e le radiazioni cosmiche galattiche, possono accelerare l’invecchiamento molecolare delle cellule staminali del sangue.

"Comprendere questi cambiamenti non solo ci aiuta a capire come proteggere gli astronauti durante le missioni di lunga durata, ma ci aiuta anche a modellare l'invecchiamento umano e malattie come il cancro qui sulla Terra", affermano gli scienziati.

"Si tratta di conoscenze essenziali ora che stiamo entrando in una nuova era di viaggi spaziali commerciali e di ricerca nell'orbita terrestre bassa".

Precedenti studi della NASA hanno dimostrato che i voli spaziali possono influenzare la funzione immunitaria e la lunghezza dei telomeri (le estremità dei cromosomi).

Uno di questi, il Twin Study, è stato un esperimento durato un anno (2015-2016) in cui Scott Kelly ha trascorso 340 giorni sulla ISS mentre il suo gemello Mark è rimasto sulla Terra.

Lo studio ha monitorato i cambiamenti genetici, fisiologici, cognitivi e del microbioma, scoprendo alterazioni nell'espressione genica e cambiamenti nella lunghezza dei telomeri e nel microbioma intestinale. Tuttavia, molti di questi cambiamenti si sono invertiti o sono tornati alla normalità dopo il ritorno di Kelly sulla Terra.

Per condurre lo studio attuale, i ricercatori, sempre di Space Tango, hanno sviluppato una nuova piattaforma di nanobioreattori e sistemi di biosensori 3D miniaturizzati che hanno consentito di coltivare cellule staminali umane nello spazio e di monitorarle con strumenti di imaging basati sull'intelligenza artificiale.

Le cellule esposte a 32-45 giorni di volo spaziale hanno mostrato caratteristiche distintive dell'invecchiamento. I ricercatori hanno osservato che il volo spaziale innesca una serie di cambiamenti nelle cellule staminali emopoietiche molto simili a quelli che si verificano con l'invecchiamento.

Queste cellule sono diventate più attive del normale, esaurendo le loro riserve e perdendo la capacità di riposare e recuperare, una caratteristica fondamentale che consente alle cellule staminali di rigenerarsi nel tempo.

La loro capacità di produrre nuove cellule sane è diminuita, mentre i segni di usura molecolare, come danni al DNA e accorciamento delle estremità dei cromosomi (telomeri), sono diventati più evidenti.

Le cellule hanno anche mostrato segni di infiammazione e stress nei loro mitocondri – i produttori di energia della cellula – e hanno iniziato ad attivare sezioni nascoste del genoma che normalmente vengono mantenute dormienti per preservare la stabilità. Queste risposte allo stress possono compromettere la funzione immunitaria e aumentare il rischio di malattie.

Quando queste cellule esposte allo spazio sono state successivamente collocate in un "ambiente giovane e sano", parte del danno ha iniziato a invertirsi, suggerendo che potrebbe essere possibile ringiovanire le cellule invecchiate con gli interventi giusti.

A colpo d'occhio

Sistema immunitario

Le cellule inviate nello spazio hanno mostrato segni di infiammazione e stress nei loro mitocondri, che possono compromettere la funzione immunitaria e aumentare il rischio di malattie.

Ringiovanimento

Quando venivano inserite in un "ambiente giovane e sano", parte del danno veniva invertito, il che suggerisce che le cellule invecchiate potevano essere ringiovanite.