Ricerca

Il volo spaziale ha causato la fuoriuscita del DNA dalla centrale elettrica degli astronauti

Gli scienziati sapevano già che l’esposizione alle radiazioni e la mancanza di gravità stressano i corpi degli astronauti. Ma una nuova ricerca potrebbe offrire un’idea migliore di ciò che sta guidando in parte questo. È un indizio che potrebbe aiutarli a misurare l’impatto fisico dei viaggi nello spazio per rilevare i problemi prima.

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Coinvolge i mitocondri, noti come la centrale elettrica della cellula perché queste minuscole strutture all’interno delle cellule producono energia. I mitocondri hanno il loro DNA e quando subiscono stress o altri danni, quel DNA viene rilasciato e provoca danni cellulari e altri problemi in altre parti del corpo.

La ricerca precedente mostra che livelli aumentati di questo DNA mitocondriale circolante privo di cellule possono aiutare a prevedere come se la caveranno le persone con diabete, artrite reumatoide e malattie cardiovascolari. E una rottura della normale attività dei mitocondri è stata collegata allo sviluppo e alla progressione dell’insufficienza cardiaca.

Nel nuovo studio pubblicato mercoledì sul Journal of American Heart Association , i ricercatori hanno esaminato campioni di sangue di 14 astronauti della NASA che hanno effettuato missioni da cinque a 13 giorni sulla Stazione Spaziale Internazionale tra il 1998 e il 2001. I campioni di sangue sono stati prelevati tre volte: 10 giorni prima del varo, il giorno del loro ritorno e tre giorni dopo lo sbarco.

Tutti i 14 astronauti avevano livelli aumentati di DNA mitocondriale fluttuante nel sangue il giorno dell’atterraggio e tre giorni dopo, che vanno da due a 355 volte superiori rispetto al viaggio pre- spaziale .

Questa vasta gamma rende difficile trarre conclusioni, ha affermato l’autore senior dello studio, il dott. David Goukassian. Tuttavia, ha detto, i livelli aumentati sono probabilmente dannosi perché il DNA mitocondriale guida l’infiammazione quando si diffonde nel resto del corpo.

I ricercatori, finanziati in parte dalla NASA e dall’American Heart Association, hanno anche esaminato i globuli bianchi degli astronauti. Hanno trovato un aumento significativo dei marcatori di infiammazione, danno al DNA e stress ossidativo, che è un’interruzione nell’equilibrio delle molecole che danneggiano i tessuti sani nel corpo e le difese antiossidanti che le neutralizzano.

“È un circolo vizioso: le radiazioni possono indurre danni al DNA, che possono indurre stress ossidativo, che porta a infiammazione, che può portare a danni al DNA”, ha detto Goukassian, professore di cardiologia presso la Icahn School of Medicine del Mount Sinai di New York. Città.

Poiché la NASA prevede di rimandare gli astronauti sulla Luna e su Marte, gli scienziati hanno bisogno di una migliore comprensione di come le persone sono colpite dalle radiazioni, della relativa mancanza di gravità nello spazio e di problemi come il confinamento e i cicli di sonno irregolari, ha detto Goukassian.

“L’esplorazione dello spazio profondo è pericolosa per molte ragioni, ma dobbiamo conoscere il più possibile gli effetti negativi sulla salute in modo da poter proteggere gli esseri umani dai fattori di stress prima, durante e dopo le missioni spaziali di tipo esplorativo”.

Jamila Siamwala, ricercatrice del Twins Study della NASA, ha affermato che il nuovo studio è limitato dalle sue piccole dimensioni, dalla breve durata e dalla mancanza di informazioni sulla salute degli astronauti.

Tuttavia, i risultati sono un’altra parte fondamentale di un crescente corpo di prove sui rischi del volo spaziale umano, ha affermato Siamwala, assistente professore di farmacologia molecolare, fisiologia e biotecnologia presso la Brown University di Providence, Rhode Island. Non era coinvolta nella nuova ricerca.

Ha detto che anche se gli scienziati cercano modi per mettere gli astronauti in letargo artificiale per viaggiare più in profondità nello spazio, non capiscono ancora appieno come lo spazio interrompa il flusso sanguigno in una specie così abituata alla gravità.

“Non posso dirvi quanto siano importanti questi studi”, ha detto Siamwala. “Prima di iniziare a pensare al volo spaziale commerciale o alla creazione di fabbriche nello spazio , dobbiamo capire come il corpo risponde a queste condizioni drastiche in un luogo così ostile”.


Malik Bisserier et al, Cell?Free Mitochondrial DNA as a Potential Biomarker for Astronauts’ Health, Journal of the American Heart Association (2021). DOI: 10.1161/JAHA.121.022055

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