Fortunatamente per i veri astronauti, la maggior parte dei cambiamenti negativi dell’esempio erano reversibili e sono scomparsi 9 giorni dopo il ritorno sulla Terra. Lo studio è riportato nell’autorevole rivista “Nature“.
Per l’esperimento, i ricercatori delle Università Johns Hopkins e Stanford hanno creato tessuto cardiaco artificiale utilizzando cellule staminali pluripotenti indotte. Queste cellule possono trasformarsi in qualsiasi tipo di cellula del corpo, compreso il muscolo cardiaco.
Il tessuto ingegnerizzato è stato inserito in uno speciale sistema “heart-on-a-chip” che imita le contrazioni di un cuore vero. Questo sistema è stato inviato sulla ISS per osservare i cambiamenti in assenza di peso.
Durante l’esperimento, i ricercatori hanno notato che dopo 12 giorni di permanenza sulla ISS, la forza delle contrazioni del tessuto cardiaco era quasi dimezzata. Sulla Terra, tessuti simili sono rimasti stabili. Nonostante il ritorno a Terra dei campioni dopo 30 giorni, la debolezza muscolare è rimasta per altri 9 giorni.
In condizioni di assenza di peso, sono stati osservati anche disturbi nel ritmo delle contrazioni dei tessuti, che però sono scomparsi al ritorno sulla Terra. Ciò potrebbe indicare che anche il sistema cardiovascolare di astronauti come Sunita Williams e Butch Wilmore, che si trovano sulla ISS per lunghi periodi di tempo, subisce cambiamenti temporanei.
A livello molecolare, i ricercatori hanno scoperto che il tessuto cardiaco proveniente dallo spazio si era accorciato e aveva alterato la struttura dei sarcomeri, le unità muscolari strutturali responsabili della contrazione.
Hanno anche osservato un rigonfiamento e una frammentazione dei mitocondri, gli organelli della cellula che producono energia.
L’analisi genetica ha mostrato un aumento dell’attività dei geni legati all’infiammazione e alle malattie cardiache, nonché una diminuzione dell’espressione dei geni responsabili della normale contrazione muscolare e della funzione mitocondriale.
Secondo il professor Joseph Wu dell’Università di Stanford, questo studio offre un’opportunità unica per indagare i meccanismi molecolari del cuore nello spazio.
Sebbene la piattaforma heart-on-a-chip consenta uno studio dettagliato dei cambiamenti a livello cellulare, non può replicare completamente altri aspetti del cuore, come la pressione nelle arterie.
In futuro, il team di ricerca prevede di inviare nello spazio nuovi campioni di cuore e di altri tipi di tessuto per studiare meglio gli effetti dell’assenza di peso sul corpo umano.
Inoltre, i ricercatori intendono testare farmaci che potrebbero ridurre gli effetti negativi dell’ambiente spaziale sul cuore.