L’expérience de santé de l’U of U est préparée pour le lancement vers la Station spatiale internationale

16 mars 2022 11:45

Auteur:
Doug Dollemore

Des scientifiques de l’Université de l’Utah Health, en collaboration avec la NASA, se préparent à lancer une expérience vers la Station spatiale internationale (ISS) qui évaluera les effets des voyages spatiaux sur les cellules de la moelle osseuse, appelées mégacaryocytes, et leurs cellules filles circulant dans le sang, appelées plaquettes. Photo publiée avec l’aimable autorisation de la NASA

Les périls du vol spatial semblent souvent aussi illimités que l’univers qui nous entoure. Du décollage à l’éclaboussure, les astronautes sont exposés à une multitude de risques pour la santé, notamment l’exposition au rayonnement cosmique, la perte de masse musculaire, une baisse de l’immunité, l’hypertension artérielle et un risque accru d’infections pouvant avoir des effets persistants.

Pourtant, même après plus de 60 ans d’exploration spatiale habitée, beaucoup reste inconnu sur les effets à long terme des voyages spatiaux sur les humains. Dans l’espoir de répondre à l’une des principales questions en suspens sur la biologie spatiale, les scientifiques de l’Université de l’Utah Health, en collaboration avec la NASA, se préparent à lancer une expérience vers la Station spatiale internationale (ISS) qui évaluera les effets des voyages spatiaux sur la moelle osseuse cellules, appelées mégacaryocytes, et leurs cellules filles circulant dans le sang, appelées plaquettes. Les plaquettes freinent les saignements et aident à atténuer les effets des maladies infectieuses. La charge utile est en cours de développement et pourrait être prête à être lancée au cours de la prochaine année.

L’étude, l’un des 10 projets de recherche en biologie spatiale sélectionnés par la NASA en 2021, pourrait aider à amplifier la compréhension scientifique de la façon dont les corps humains réagissent, s’adaptent et s’acclimatent à l’espace, déclare Matthew Rondina, MD, professeur de médecine interne et de pathologie à l’U of U Health et un co-chercheur de l’étude avec le chercheur principal, Hans Schwertz, MD, Ph.D., professeur auxiliaire de médecine familiale et préventive à l’U of U Health qui pratique à la Billings Clinic à Bozeman, Montana.

«Cette recherche unique fournira non seulement des informations vitales sur la façon de protéger les futurs voyageurs spatiaux contre les effets potentiellement nocifs de la fonction altérée des mégacaryocytes et de l’activité plaquettaire pendant et après un voyage spatial à long terme, mais elle pourrait également avoir des implications importantes pour les soins de santé ici sur Terre », dit Rondina. « Ce que nous apprenons de cette expérience pourrait élargir notre compréhension du rôle des mégacaryocytes et des plaquettes dans l’inflammation, la cicatrisation, l’immunité et la régénération des tissus. Ces connaissances pourraient potentiellement conduire à de nouveaux traitements pour une foule de maladies auto-immunes et d’autres troubles. »

Hans Schwertz et Matthew Rondina
Hans Schwertz, MD, PhD, et Matthew Rondina, MD, dirigent l’effort de préparation d’une expérience de santé de l’Université de l’Utah pour livraison à la Station spatiale internationale.

Chaque adulte a environ 3 000 milliards de plaquettes qui flottent dans le sang. Ces cellules forment non seulement des caillots sanguins en réponse aux saignements, mais sont également des sources naturelles de facteurs de croissance et d’autres substances importantes pour le maintien de tissus sains. Des études antérieures ont suggéré que l’apesanteur, l’exposition au rayonnement cosmique et le stress psychologique des vols spatiaux peuvent altérer l’activité plaquettaire, augmentant le risque d’hémorragies et ralentissant la cicatrisation des plaies. De plus, les scientifiques ont découvert que les astronautes travaillant sur l’ISS avaient un risque accru de formation de caillots sanguins.

Pour mieux comprendre ce phénomène, Schwertz, Rondina et leurs collègues exploreront comment le vol spatial pourrait perturber la fonction des mégacaryocytes responsables de la production de plaquettes. Ils théorisent que les voyages dans l’espace pourraient induire des changements génétiques dans les mégacaryocytes qui pourraient altérer la production de plaquettes, la numération globulaire et la fonction.

L’expérience en trois étapes consiste à :

  • Études de laboratoire de contrôle au sol de mégacaryocytes qui simuleront l’exposition aux rayons cosmiques galactiques, l’apesanteur et d’autres conditions trouvées dans l’espace.
  • Études en laboratoire des mégacaryocytes à bord de l’ISS. À l’aide d’une liaison sol-orbite, les chercheurs utiliseront un microscope sur l’ISS pour examiner périodiquement les mégacaryocytes en temps réel et évaluer les effets de l’espace sur eux. Une fois les cellules renvoyées sur Terre, elles seront comparées aux cellules utilisées dans les études de contrôle au sol.
  • Études comparatives de plaquettes sanguines prélevées sur des astronautes avant et après le vol.

L’étude financée par la NASA pourrait permettre de mieux comprendre comment l’activité plaquettaire peut mal tourner dans l’espace, pourquoi des caillots sanguins se forment par inadvertance dans les équipages spatiaux et combien de temps ces effets persistent après le retour des voyageurs spatiaux sur Terre, explique Schwertz.

Les chercheurs ont commencé les expériences au sol à l’U of U Health. À l’avenir, ils travailleront avec la NASA pour établir des évaluations du matériel de vol et préparer le lancement de l’expérience vers l’ISS, qui pourrait prendre jusqu’à un an.

“Lorsque vous y plongez, cela peut sembler accablant”, déclare Schwertz. « Toutes les expériences doivent être précisément configurées pour l’espace, qui est un environnement totalement impitoyable. Mais en même temps, nous devons réfléchir à la raison pour laquelle nous faisons cela. C’est pour les astronautes et comment nous pouvons mieux les protéger. »

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