Efortul ambițios de a extinde prezența umană în spațiu, de la avanposturi lunare la misiuni pe Marte, se confruntă cu o provocare biologică formidabilă: impactul profund al mediului extraterestru asupra corpului uman. Cercetări recente finanțate de NASA au dezvăluit acum o nouă dimensiune critică a acestor obstacole fiziologice, relevând că zborul spațial accelerează semnificativ procesul de îmbătrânire al celulelor stem formatoare de sânge umane. Această descoperire are implicații substanțiale pentru sănătatea astronauților, planificarea misiunilor și viabilitatea pe termen lung a explorării spațiului îndepărtat.
Costul Biologic Ascuns al Călătoriilor Spațiale
Realizat cu mostre prelevate din patru misiuni distincte de reaprovizionare SpaceX către Stația Spațială Internațională, studiul a urmărit meticulos celulele stem și progenitoare hematopoietice umane (HSPC) de la donatori individuali. Cercetătorii au monitorizat modificările celulare pe parcursul misiunilor cu o durată între 30 și 45 de zile, comparând aceste mostre expuse spațiului cu mostre de control de la aceiași donatori, păstrate pe Pământ. Această comparație directă, ale cărei rezultate au fost publicate în revista *Cell Stem Cell*, a permis identificarea precisă a alterărilor induse de zborul spațial.
Descoperirile au prezentat o imagine sumbră a degradării celulare. Celulele stem expuse mediului spațial au prezentat o capacitate diminuată de a genera noi celule sănătoase, alături de o susceptibilitate crescută la deteriorarea ADN-ului. Crucial, aceste celule au arătat semne de îmbătrânire accelerată la capetele cromozomilor lor. Analize suplimentare au relevat că aceste celule au devenit hiperactive, epuizându-și rezervele vitale și pierzându-și capacitatea inerentă de a se odihni și regenera. Intern, celulele au prezentat markeri de inflamație și stres în mitocondriile lor, centralele energetice ale celulei, și, alarmant, au început să activeze secțiuni dormante ale genomului lor, cunoscute sub numele de „genomul întunecat”, menținute de obicei inactive pentru a menține stabilitatea celulară.
Aceste modificări celulare semnificative sunt atribuite în principal factorilor de stres unici ai zborului spațial: condițiile de microgravitație și expunerea crescută la radiații. În timp ce atmosfera și câmpul magnetic al Pământului oferă un scut natural, astronauții pe orbită sunt expuși la radiații cosmice de înaltă energie, ceea ce duce la potențiale deteriorări ale ADN-ului, risc crescut de cancer, efecte neurodegenerative, probleme cardiovasculare și disfuncții ale sistemului imunitar. Combinată cu efectele bine documentate ale microgravitației asupra densității osoase și masei musculare, disfuncția HSPC observată ar putea afecta profund capacitatea unui astronaut de a repara țesuturile deteriorate, de a combate infecțiile și de a menține o supraveghere imunitară robustă împotriva bolilor precum cancerul, scurtându-le potențial durata de viață efectivă în timpul misiunilor prelungite.
Interesant, studiul a identificat o variabilitate semnificativă în modul în care celulele stem ale diferiților donatori au răspuns la călătoriile spațiale. Dr. Catriona Jamieson, autor principal de la University of California San Diego School of Medicine și director al Sanford Stem Cell Institute, a remarcat că „Capacitatea regenerativă a celulelor stem a fost diminuată, dar cu o anumită variabilitate între donatorii de măduvă osoasă, sugerând că factorii de reziliență anti-îmbătrânire sunt activați în celulele stem de la unii indivizi, dar nu de la alții.” Acest lucru indică o diferență inerentă în reziliența individuală, o descoperire coroborată de un studiu ulterior, în așteptarea publicării. Înțelegerea acestor factori de reziliență este acum un punct central pentru cercetările în curs, inclusiv investigații în cadrul unei misiuni de reaprovizionare SpaceX mai recente.
Perspectivele obținute din această cercetare depășesc preocupările imediate legate de bunăstarea astronauților. Prin identificarea componentelor cheie ale rezilienței celulelor stem umane, oamenii de știință își propun să dezvolte strategii de protecție care ar putea fi implementate înainte, în timpul și după viitoarele misiuni spațiale de lungă durată. Acest lucru este crucial pentru NASA și companiile spațiale private precum SpaceX, deoarece sănătatea și siguranța echipajelor lor influențează direct succesul misiunii, costurile operaționale și fezabilitatea unor eforturi ambițioase, cum ar fi înființarea de baze lunare permanente sau trimiterea oamenilor pe Marte. În plus, capacitatea de a modela îmbătrânirea umană accelerată și progresia bolilor, în special a cancerului, într-un mediu controlat de zbor spațial oferă oportunități fără precedent pentru progrese în medicina terestră, putând duce la noi terapii pentru afecțiuni legate de vârstă și cancere pe Pământ.
(Raport de Will Dunham pentru Reuters)