De nouvelles recherches ont identifié une autre manière que les vols spatiaux tamponnent le corps humain. Une étude impliquant des échantillons transportés sur quatre missions de réapprovisionnement SpaceX à la Station spatiale internationale a révélé que le voyage spatial accélère le vieillissement des cellules souches de formation sanguine cruciale pour la santé du sang et du système immunitaire.
Les scientifiques de l’étude financée par la NASA ont effectué une surveillance en temps réel des cellules souches de la moelle osseuse de donneurs individuels pour suivre les changements qui se sont déroulés lors de missions de 30 à 45 jours en décembre 2021, juillet 2022, novembre 2022 et mars 2023. Ils ont comparé ces échantillons à ceux conservés sur Terre qui avaient été fournis par les mêmes donneurs.
Les cellules envoyées dans l’espace se sont avérées avoir perdu une partie de leur capacité à former de nouvelles cellules saines, sont devenus plus sensibles aux dommages à l’ADN et ont montré des preuves d’un vieillissement plus rapide aux extrémités de leurs chromosomes – des structures fileuses qui transportent des informations génétiques de cellule à la cellule.
Les chercheurs ont attribué les modifications aux conditions de microgravité et une exposition accrue aux radiations subies pendant les vols spatiaux.
Les cellules souches sont des cellules du corps qui peuvent se développer en différents types de cellules. Ceux suivis dans la nouvelle étude étaient le type spécifique aux tissus résidant dans de nombreux organes et tissus qui peuvent donner naissance à des types de cellules dans ces organes ou tissus, mais pas à tous les types de cellules du corps adulte.
Les cellules étudiées, appelées cellules de la tige hématopoïétique humaine et des progéniteurs, font toutes les cellules sanguines de la moelle osseuse – le tissu doux et gras résidant à l’intérieur des os – y compris les globules rouges qui transportent l’oxygène, les globules blancs du système immunitaire qui luttent contre les infections et les plaquettes qui cachent le sang.
Le dysfonctionnement de ces cellules peut réduire la capacité du corps à réparer les tissus endommagés, réduire la surveillance par le système immunitaire contre le cancer, réduire la capacité de lutter contre les infections et réduire la durée de vie d’une personne.
Pendant les vols spatiaux, les cellules sont devenues hyperactives, épuisant leurs réserves et épuisant leur capacité à se reposer et à récupérer, une caractéristique qui permet aux cellules souches de se régénérer au fil du temps, selon les chercheurs.
Ils ont également montré des signes d’inflammation et de stress à l’intérieur des mitochondries – des structures au sein d’une cellule qui génèrent l’énergie dont il a besoin pour fonctionner – et a commencé à activer des sections cachées du génome, appelées génome sombre, qui sont normalement restées silencieuses pour maintenir la stabilité.
Les chercheurs ont détecté des différences dans la réponse des cellules souches aux déplacements spatiaux en fonction du donneur.
« La capacité de régénération des cellules souches a été diminuée, mais avec une certaine variabilité entre les donneurs de moelle osseuse, suggérant que les facteurs de résilience anti-âge sont activés dans les cellules souches de certaines personnes mais pas d’autres », a déclaré Catriona Jamieson, professeur de médecine à l’Université de California San Diego School of Medicine et directeur de l’Institut de cellules souches de Sanford à l’Université, auteur senior de l’étude a publié ce mois dans le journal.
Cela indique que certaines personnes peuvent être plus susceptibles que d’autres de connaître une capacité de régénération réduite de ces cellules – une constatation qui a été corroborée dans une étude ultérieure en attente de publication, a ajouté Jamieson.
Les résultats ajoutent à la compréhension des effets que le vol spatial peut avoir sur le corps humain. Le corps humain a évolué sur des millions d’années pour fonctionner de manière optimale dans l’environnement de la Terre, qui comprend sa gravité, sa composition atmosphérique et ses niveaux de rayonnement relativement faibles. Le voyage spatial expose les gens à un environnement assez différent, posant une gamme de défis, en particulier avec une exposition prolongée.
Contrairement à la terre, où l’atmosphère et le champ magnétique planétaire fournissent un bouclier du rayonnement spatial, les astronautes sont exposés à un rayonnement à haute énergie imprégnant le cosmos. Cela peut entraîner des dommages à l’ADN, une augmentation du risque de cancer, des effets neurodégénératifs, des problèmes cardiovasculaires et une dérégulation du système immunitaire. De plus, les conditions de microgravité dans l’espace peuvent entraîner une perte de densité osseuse, une atrophie musculaire et d’autres effets.
Jamieson a déclaré que la compréhension des changements ressentis par les cellules souches de formation sanguine pourrait aider à guider les moyens de protéger les astronautes de ces effets pendant de longues missions et aider également à modéliser le vieillissement et les maladies humaines – comme le cancer – sur Terre.
« Nous avons découvert des composants clés de la résilience des cellules souches humaines qui peuvent être améliorées avant, pendant et après le vol spatial », a déclaré Jamieson, ajoutant que les chercheurs les étudient lors de la mission SpaceX Repupply à la station spatiale qui a lancé le mois dernier.
