Stai programmando un viaggio su Marte? Dovrai ricordare di portare con te le pillole anti-radiazioni.
La NASA e società spaziali private come SpaceX stanno pianificando di inviare esseri umani sul pianeta rosso entro i prossimi 15 anni – ma tra le principali sfide che devono affrontare le future missioni spaziali con equipaggio è come proteggere gli astronauti dalla pericolosa radiazione cosmica dello spazio profondo.
Ora il laboratorio della neuroscienziata della UCSF Susanna Rosi, ha identificato il primo potenziale trattamento per il danno cerebrale causato dall’esposizione ai raggi cosmici – un farmaco che previene il deterioramento della memoria nei topi esposti a radiazioni spaziali simulate.
Lo studio è stato pubblicato il 18 maggio 2018 in Scientific Reports.
Gli esseri umani che si avventurano oltre i campi magnetici protettivi della Terra saranno esposti a livelli di radiazione cosmica stimati in 1000 volte superiori a quelli che sperimentiamo sulla Terra. Proteggere gli astronauti da queste radiazioni nocive sarà la chiave per l’esplorazione dello spazio profondo – e forse un giorno la colonizzazione – possibile.
Rosi, che è Direttore della ricerca neurocognitiva nel centro cerebrale e spinale per lesioni cerebrali UCSF e Professore nei dipartimenti di fisioterapia e riabilitazione e di chirurgia neurologica, ha condotto una ricerca finanziata dalla NASA negli ultimi quattro anni per capire come le radiazioni spaziali profonde possono influenzare il cervello degli astronauti.
La squadra di Rosi ha già scoperto che l’esposizione dei topi alla radiazione spaziale simulata causa problemi con la memoria, le interazioni sociali e l’ansia e ha collegato questi sintomi all’attivazione di cellule chiamate microglia – parte del sistema immunitario del cervello. L’attivazione della microglia promuove l’infiammazione cerebrale simile a quella che si osserva nei disturbi neurodegenerativi come il morbo di Alzheimer e colpisce e consuma le sinapsi, le connessioni che portano informazioni tra le cellule cerebrali.
“Stiamo iniziando ad avere prove che l’esposizione alle radiazioni dello spazio profondo potrebbe influenzare la funzione cerebrale a lungo termine, ma nessuno ha esplorato eventuali contromisure che potrebbero proteggere il cervello degli astronauti contro questo livello di esposizione alle radiazioni” ha detto Rosi, che è membro del Weill Institute for Neuroscience, del Kavli Institute of Fundamental Neuroscience e dell’UCSF Helen Diller Family Comprehensive Cancer Center .
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno collaborato con i coautori della Loma Linda University nel sud della California per esporre i topi per un giorno a una dose di radiazioni paragonabile a quella che potrebbero sperimentare nello spazio profondo. Gli esperimenti sono stati condotti presso il NASA Space Radiation Laboratory/Brookhaven National Laboratory di New York, l’unica struttura nel paese in cui tali esperimenti sono possibili. Una settimana dopo essere stati rispediti alla UCSF, alcuni dei topi sono stati trattati per 15 giorni con PLX5622, un farmaco prodotto dalla società farmaceutica di Berkeley Plexxikon, Inc. Il laboratorio di Rosi aveva precedentemente dimostrato che il farmaco può prevenire i deficit cognitivi in un modello murino di radioterapia del cancro quando somministrato prima dell’irradiazione del cervello.
Nel presente studio, gli animali irradiati inizialmente non mostravano deficit cognitivi, ma dopo tre mesi hanno iniziato a mostrare segni di deterioramento della memoria. Normalmente, quando i ricercatori posizionano i topi in una stanza con un oggetto familiare e uno non familiare, gli animali passano più tempo ad esplorare il nuovo oggetto. Ma i topi che erano stati esposti alla radiazione spaziale tre mesi prima esploravano i due oggetti allo stesso modo – presumibilmente perché non ricordavano di aver visto uno degli oggetti il giorno prima.
Sorprendentemente, gli animali che erano stati trattati con PLX5622 subito dopo essere stati esposti a radiazioni eseguivano i test della memoria proprio come topi sani. I ricercatori hanno esaminato il cervello degli animali e hanno mostrato che mentre il cervello dei topi non trattati era pieno di microglia attivata e aveva perso un numero significativo di sinapsi, il cervello dei topi trattati sembrava normale. Gli autori ipotizzano che costringendo il cervello a sostituire la microglia irritabile esposta alle radiazioni con una nuova microglia sana, il farmaco ha permesso agli animali di evitare le conseguenze cognitive delle radiazioni.
“Questa è davvero una prova chiara, in primo luogo che il riavvio della microglia del cervello può proteggere la funzione cognitiva in seguito all’esposizione alle radiazioni”, ha detto Rosi.
Composti simili a PLX5622 prodotti da Plexxikon (inibitori di una molecola di recettore cellulare chiamato CSF1R) sono già in studi clinici per molteplici forme di cancro umano, il che suggerisce che le nuove scoperte potrebbero presto essere tradotte in uso umano, secondo i ricercatori. Oltre al volo spaziale, questi composti potrebbero essere potenzialmente utilizzati per prevenire deterioramenti cognitivi in seguito alla radioterapia del cancro o il deterioramento cognitivo correlato all’età, che è anche collegato all’infiammazione cerebrale guidata dalla microglia.
“La NASA è molto interessata a trovare il modo di garantire sia la sicurezza degli astronauti che il successo delle missioni durante i viaggi nello spazio profondo”, ha detto la scrittrice di studio Karen Krukowski, ricercatrice postdottorato nel laboratorio di Rosi. “Ma gli astronauti sono una piccola popolazione – è eccitante che queste scoperte possano potenzialmente aiutare a prevenire molte altre forme di deterioramento cognitivo“.
Fonte: EurekAlert
