Il 14 febbraio accadrà qualcosa di decisamente emozionante: SpaceX lancerà nello Spazio un pericoloso agente patogeno. Sarà a bordo di una navicella diretta verso la ISS e potete tranquillizzarvi: gli astronauti sono perfettamente preparati.

Stiamo parlando dello Staphylococcus aureus, un batterio resistente alla meticillina noto anche come MRSA, causa molto frequente di infezioni nei pazienti ospedalizzati, notoriamente difficili da trattare. MRSA infatti è resistente a molti antibiotici e quindi può essere difficile da trattare in modo efficace, il che lo rende una grave minaccia per la salute pubblica.

Questo è anche il motivo del suo viaggio nello Spazio: una volta a bordo dell’avamposto spaziale, verrà utilizzato in uno studio per esaminare l’impatto della micro gravità sui pattern. Lo studio è sponsorizzato dalla NASA e dal CASIS (International Space Station US National Laboratory) e sarà guidata da Anita Goel, Presidente e CEO di Nanobiosym. L’ipotesi è che le condizioni di micro gravità possano generare una mutazione accelerata dell’MRSA, che equivarrebbe a premere il tasto “avanti veloce” e ottenere una previsione futura dei modelli di mutazione che non sono ancora avvenuti sulla Terra, e di cui potremmo trovare la cura prima ancora che appaiano.

L’idea della ricercatrice Anita Goel è che l’ambiente di micro gravità a bordo della Stazione Spaziale possa accelerare il tasso di mutazione di MRSA e influenzare il flusso di informazioni sia dal genoma sia dal trascrittoma. In caso fosse confermata, le implicazioni per la medicina e lo sviluppo di farmaci sarebbero enormi.

Dove le attuali terapie antimicrobiche sono inefficaci, e il trattamento delle infezioni è spesso uno scenario in cui gli agenti patogeni possono avere il sopravvento, il progetto di Goel potrebbe essere una soluzione tanto brillante quanto efficace. Si prospetterebbe infatti la creazione di molecole efficaci contro ceppi di batteri che non sono ancora nati qui sulla Terra, grazie a questo laboratorio di microbiologia extraterrestre.

Agente patogeno pronto a salire a bordo della ISS

Non ha solo impatto sul DNA, il soggiorno nello Spazio cambia anche il cervello. È quello che emerge da uno studio condotto dall’Università del Michigan e pubblicato su Nature Microgravity. Per condurlo sono state effettuate risonanze magnetiche al cervello di 26 astronauti prima e dopo le missioni spaziali, e in estrema sintesi è emerso che il volume di materia grigia è aumentato o diminuito, e l’entità dell’alterazione è stata direttamente proporzionale alla durata del tempo trascorso nello Spazio. 

Si tratta del primo studio volto ad esaminare i cambiamenti strutturali che avvengono nel cervello degli astronauti durante i voli spaziali, ed è importante non solo per indagare ulteriori effetti che quest’attività ha sul corpo umano, ma anche per trovare cure per il trattamento di patologie che colpiscono la funzione cerebrale, come ha sottolineato Rachael Seidler, professore di kinesiologia e psicologia nell’ateneo statunitense.

In blu le aree che sono diminuite in volume, in arancione quelle aumentate

Seidler e colleghi in particolare hanno esaminato le risonanze magnetiche strutturali di 12 astronauti che hanno trascorso due settimane nello Spazio come componenti dell’equipaggio di navicelle spaziali, e di 14 che hanno passato sei mesi sulla Stazione Spaziale Internazionale. In tutti i casi sono state evidenziate diminuzioni di materia grigia in diverse parti del cervello. Una variazione che secondo Seidler potrebbe essere legata alla redistribuzione del liquido cerebrospinale in condizioni di micro gravità. Come noto infatti la mancanza della gravità terrestre varia il flusso dei liquidi all’interno del corpo umano, provocando per esempio il tipico gonfiore al viso degli astronauti. Quello che non era scontato è che questo può provocare anche uno spostamento o una compressione di alcune aree cerebrali.

Contestualmente i ricercatori hanno evidenziato anche un aumento di volume della materia grigia nelle regioni che controllano il movimento delle gambe ed elaborano le informazioni sensoriali provenienti dalle gambe. Un fatto che potrebbe essere la diretta conseguenza della necessità che hanno le persone di dover imparare di nuovo a muoversi in condizioni completamente differenti da quelle terrestri. Non stupisce che questi cambiamenti siano occorsi in maniera più accentuata negli astronauti che hanno fatto missioni di lunga durata sulla ISS, dove i loro cervelli hanno dovuto far fronte a uno sforzo di apprendimento e adattamento 24 ore al giorno, 7 giorni su 7, per una media di 6 mesi consecutivi.

Per ora ci sono solo spiegazioni sul piano teorico, scientificamente parlando non c’è una spiegazione dell’esatta natura dei cambiamenti. In particolare, una delle domande a cui i ricercatori non hanno ancora risposto è se i cambiamenti descritto possano riflettersi in nuove connessioni tra i neuroni. Un fatto non irrilevante perché dopo il ritorno in condizioni di gravità terrestre il cervello potrebbe aver cambiato modo di agire e controllare il comportamento con percorsi diversi per compensare i cambiamenti strutturali del cervello causati dal volo spaziale. Insomma, il nostro comportamento torna alla normalità ma potrebbe non essere lo stesso per il modo con cui il cervello lo gestisce.

L’idea è che lo studio da una parte sarà utile alla valutazione dei rischi delle missioni spaziali, dall’altra potrebbe essere un elemento importante per comprendere i problemi che insorgono in certe condizioni di salute, per esempio nelle persone costrette a una lunga degenza a letto, o nelle persone affette da idrocefalo normoteso.

Il cervello degli astronauti cambia forma nello Spazio