MARROW, lo studio del midollo osseo sulla Stazione Spaziale Internazionale

NEWS SPAZIO :- Una nuova ricerca recentemente iniziata sulla Stazione Spaziale Internazionale tenterà di gettare luce su di un particolare fenomeno relativo al trascorrere prolungati periodi di tempo in condizioni di microgravità.

Un aspetto dalle importanti conseguenze è che a seguito di lunghe permanenze in orbita avvengono cambiamenti significativi nelle cellule del sangue, in particolare nei globuli rossi e nei globuli bianchi, fondamentali mantenere una buona salute.

Non se ne conoscono le cause, ma gli scienziati sospettano che possa essere dovuto a come la condizione di microgravità influisce sul midollo osseo.
Ricordiamoci che il nostro organismo è stato "progettato" in un mondo e per un mondo con 1 G di forza di gravità, quindi rimanere per tanto tempo a “gravità zero” mette alla prova la nostra “progettazione”.

L'esperimento Canadese MARROW (midollo in inglese) esplorerà i cambiamenti che avvengono nel nostro sangue in missioni di lunga durata nello spazio ed i risultati potrebbero portare ad individuare nuove strategie per la mitigazione degli effetti sul sangue durante sia una missione spaziale che il rientro a Terra degli equipaggi.

La ricerca potrebbe anche aumentare la nostra conoscenza su come minimizzare gli effetti negativi sulla salute dovuti ad una diminuzione di attività nelle persone con limitata mobilità sulla Terra.

Il midollo osseo contiene cellule che producono grasso, globuli rossi (eritrociti) e globuli bianchi (leucociti). Precedenti ricerche hanno mostrato che le cellule di grasso si accumulano nel midollo durante la vita ed, importante, anche durante prolungati periodi di riposo a letto. E tale aumento di grasso va a discapito delle cellule di midollo che producono le cellule del sangue.

I globuli rossi trasportano l'ossigeno a tutte le cellule del nostro corpo. Una diminuzione del loro numero può portare ad anemia, che a sua volta può influenzare funzioni fisiche e mentali, che come possiamo ben comprendere sono necessarie in una missione spaziale (e non solo).

Questa condizione è già stata individuata negli astronauti dopo il loro ritorno sulla Terra ed è chiamata "anemia spaziale".

Dr. Guy Trudel (professore alla University of Ottawa in Canada e principal investigator della nuova ricerca): "Se si dispone di un numero inferiore di cellule del sangue, è più facile essere affaticati ed avere una diminuzione di forza, abilità cognitiva e funzionalità cardiaca. Inoltre, nel caso di una produzione inadeguata dei globuli rossi, i membri dell'equipaggio potrebbero essere incapaci di produrre una risposta adeguata ad una ferita sanguinante. Essi potrebbero anche avere difficoltà a svolgere attività dopo il loro rientro in un ambiente a gravità, come atterrare su Marte o ritornare sulla Terra".

I globuli bianchi difendono il nostro organismo dalle infezioni e rimuovono dal sangue le cellule anormali, contribuendo così a prevenire il cancro. E questa funzionalità è estremamente importante per gli astronauti che sono esposti a livelli aumentati di radiazioni durante la loro permanenza in orbita.

La nuova ricerca in corso misurerà il grasso nel midollo osseo prima e dopo la missione spaziale mediante risonanza magnetica.

I ricercatori analizzeranno anche la funzionalità dei globuli rossi e dei globuli bianchi nel sangue prima, durante e dopo il volo. Ciò avverrà analizzando il respiro degli astronauti, poiché la concentrazione del monossido di carbonio presente indica il grado di perdita dei globuli rossi.

E per quanto riguarda la funzionalità dei globuli bianchi, gli studiosi analizzeranno l'espressione genetica, raccogliendo ripetutamente nel tempo i profili dell'espressione dei geni. Ciò per identificare specifici geni che variano a seguito della permanenza in condizioni di microgravità.

Trudel: "Una componente importante della ricerca è guardare alla reversibilità [di questi fenomeni], se la composizione del midollo osseo ritorna ai livelli precedenti al volo [spaziale] e se la produzione delle cellule del sangue viene recuperata una volta che gli equipaggi ritornano sulla Terra o atterrano su di un altro pianeta. I risultati di questa investigazione potrebbero guidare la ricerca di contromisure specifiche, come ad esempio l'esercizio fisico, o trattamenti farmacologici o genetici, così come interventi preventivi".

L'immagine in cima al post ci mostra un midollo osseo normale. Qui sotto avete un midollo osseo con un incremento di grasso dovuto ad un periodo di immobilità

L'accumulo accelerato del grasso era già stato identificato in una precedente ricerca che misurava il livello di grasso nella produzione di sangue durante particolari esperimenti di "bed rest". Si tratta di esperimenti svolti sulla Terra che simulano le condizioni di gravità facendo rimanere alcuni soggetti di test a letto continuativamente per vari giorni, con il letto inclinato tipicamente a -6°, con la testa cioè più in basso dei piedi. Ne abbiamo parlato qui.

La mancanza di attività fisica, e quindi la mancanza di stimolazione meccanica nelle ossa, potrebbe in qualche modo attivare un interruttore nelle cellule staminali che possono diventare o osso o grasso, spingendole appunto a diventare grasso.

Sulla Terra, l'accumulo di grasso nel midollo osseo ed i cambiamenti nella funzionalità delle cellule del sangue sono associati al normale invecchiamento, condizioni come paralisi ed osteoporosi, e prolungati periodi di riposo a letto o di limitata mobilità.

Immagini, credit Bone and Joint Research Laboratory, University of Ottawa.

Fonte dati, NASA.