Permanenza nello spazio cambia espressione genica delle cellule cardiache umane

L'astronauta Kate Rubins esamina i cardiomiociti coltivati sulla Stazione Spaziale Internazionale (credito: NASA)

Sono sempre più numerosi gli studi medici riguardanti effetti della permanenza nello spazio sul corpo umano. Stavolta lo studio arriva da ricercatori della Scuola di Medicina di Stanford che hanno analizzato gli effetti della permanenza sulla Stazione Spaziale Internazionale sul corpo degli astronauti, permanenza che per alcuni di loro si è protratta per 5,5 settimane.

I risultati mostrano che la microgravità può alterare l’espressione di migliaia di geni ma la situazione tende poi a tornare alla normalità entro 10 giorni dal ritorno sulla Terra.

I ricercatori si sono in particolare concentrati sugli effetti sulle cellule cardiache umane coltivate in una laboratorio sulla stazione spaziale. Si tratta del primo studio che usa le cellule staminali pluripotenti indotte per studiare gli effetti della permanenza nello spazio sul cuore umano, come spiega Joseph C. Wu, ricercatore di Stanford e autore senior dello studio apparso su Stem Cell Reports.

Nonostante le numerose emissioni svolte sulla Stazione Spaziale Internazionale, la condizione di microgravità, che si presentano quando ci si trova in orbita intorno alla Terra, non sono ancora ben comprese, soprattutto per quanto riguarda gli effetti fisici diretti sul corpo umano.
Già diversi studi precedenti avevano mostrato effetti fisiologici sulla funzione cardiaca, in particolare una riduzione della frequenza del battito del cuore, un abbassamento della pressione del sangue e un certo aumento della gittata cardiaca.

Tuttavia questi studi si sono basati su esperimenti condotti su modelli non umani oppure su pezzi di tessuto o organo. Per capire gli effetti diretti sulle cellule umane, Wu e i suoi colleghi hanno utilizzato cardiomiociti, le cellule del tessuto muscolare cardiaco, derivate da cellule staminali. Oltre a queste cellule coltivate sulla stazione spaziale, i ricercatori coltivavano contemporaneamente, con la stessa procedura, cellule similari sulla Terra per poi fare confronti.

Alla fine i ricercatori notavano 2635 geni cambiati tra i due gruppi. Le cellule sulla stazione sembrano infatti adottare un modello di espressione genica unico ma sostanzialmente solo durante il volo spaziale perché dopo qualche giorno ritornavano alla normalità.
Ciò mostra, cosa che tra l’altro ha sorpreso gli stessi ricercatori, l’efficienza e la rapidità con le quali le cellule del muscolo cardiaco umano riescono ad adattarsi all’ambiente in cui si trovano.

“Questi studi possono fornire informazioni sui meccanismi cellulari che potrebbero giovare alla salute degli astronauti durante i voli spaziali di lunga durata, o potenzialmente gettare le basi per nuove intuizioni per migliorare la salute del cuore sulla Terra”, rivela Wu.

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