Uno studio innovativo che ha coinvolto 24 topi lanciati sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) nel 2023 ha identificato un livello di gravità critico per il mantenimento della funzione muscolare nello spazio. I risultati, pubblicati su Science Advances, suggeriscono che l’esposizione prolungata alla gravità inferiore a 0,67 g peggiora significativamente la salute dei muscoli, sollevando importanti domande per le future missioni spaziali di lunga durata e potenziali sforzi di colonizzazione su pianeti come Marte.
Il problema dello spazio e della biologia umana
Gli esseri umani si sono evoluti sulla Terra, sotto la spinta costante della gravità di 1 g. I viaggi spaziali interrompono questo requisito biologico fondamentale, causando atrofia muscolare, perdita di densità ossea e cambiamenti nella funzione degli organi. Anche se gli astronauti sperimentano questi effetti, le soglie esatte oltre le quali il danno diventa irreversibile sono state scarsamente comprese. Questo studio fornisce il primo sguardo dettagliato su come la gravità variabile influisce sul tessuto muscolare in un ambiente controllato.
L’esperimento: topi in assenza di gravità e gravità simulata
I ricercatori della NASA e della Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) hanno inviato in orbita 24 topi a bordo di un razzo SpaceX Falcon 9. I topi sono stati divisi in quattro gruppi, esposti alla microgravità, 0,33 g, 0,67 g e 1 g per circa quattro settimane. Al ritorno sulla Terra, gli scienziati hanno analizzato i loro muscoli solei (noti per la sensibilità alla gravità) alla ricerca di segni di deterioramento. I risultati sono stati chiari: i topi mantenuti a 0,67 g hanno mantenuto una funzione muscolare quasi normale, mentre quelli al di sotto di quel livello hanno subito un significativo degrado.
Risultati principali: 0,67 g è la soglia
Lo studio ha rivelato che con un peso di 0,33 g, i topi avevano dimensioni muscolari paragonabili a quelli sottoposti a piena gravità, ma mostravano una forza di presa ridotta. Tuttavia, a 0,67 g, la loro funzione muscolare è rimasta sostanzialmente inalterata. Ciò suggerisce che mantenere almeno il 67% della gravità terrestre è fondamentale per preservare la salute dei muscoli per periodi prolungati. Come afferma la professoressa della Harvard Medical School Mary Bouxsein, ciò fornisce “informazioni interessanti sulle missioni di lunga durata su Marte e oltre”.
Implicazioni per la colonizzazione di Marte
I risultati hanno implicazioni dirette per la futura esplorazione spaziale, in particolare per le ambizioni di Elon Musk per la colonizzazione di Marte. La gravità di Marte è circa il 38% di quella terrestre (0,38 g), ben al di sotto della soglia di 0,67 g identificata nello studio. Ciò suggerisce che il semplice fatto di esistere su Marte porterebbe probabilmente a un significativo degrado muscolare nel tempo, nonostante i requisiti di forza potenzialmente ridotti sul pianeta.
Qual è il prossimo passo?
Anche se i topi non sono esseri umani, lo studio fornisce una base fondamentale per ulteriori ricerche. Il prossimo passo sarà determinare come questi risultati si traducono nella fisiologia umana, compresi gli effetti dell’esercizio fisico e dei sistemi di gravità artificiale. Lo studio solleva anche dubbi sul fatto se l’esposizione prolungata a una gravità inferiore causi danni permanenti e se le contromisure possano mitigare efficacemente questi effetti.
“Ciò suggerisce che la gravità di Marte da sola non sarebbe sufficiente per preservare la funzione muscolare”, afferma Bouxsein. “Forse sulla via del ritorno, quando torni sulla Terra, devi costruirlo in modo da essere pronto a partire quando torni.”
In definitiva, questa ricerca sottolinea le sfide biologiche dei viaggi spaziali a lungo termine e la necessità di soluzioni innovative per mantenere gli esseri umani in salute negli ambienti oltre la Terra.
