Volare si Può, Sognare si Deve!

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MARTE? NO, GRAZIE di Kai S. Paulus

(Pillola n. 94)

Locandina del film “Volo su Marte” (Flight to Mars, 1951) diretto da Lesley Selander.

La malattia di Parkinson è dovuta ad una certa percentuale di predisposizione genetica e poi determinata da fattori ambientali (stile di vita, alimentazione, sostanze chimiche, ecc.) attualmente oggetti di intensi studi.

A questo riguardo appaiono sorprendenti i risultati delle ricerche svolte sulla Stazione Spaziale Internazionale e riassunte da Nilufar Ali e colleghi dell’Università di Boise (Idaho, USA) che il soggiorno nello spazio può portare ad alterazioni delle cellule nervose molto simili a quelle osservate nel Parkinson.

Titolo dell’articolo “Esplorazione spaziale ed il rischio di malattia di Parkinson: una revisione prospettica” pubblicato nel gennaio 2025 nella rivista scientifica Microgravity serie specializzata di Nature Portfolio Journal.

Queste alterazioni riguardano cambiamenti della funzione dei mitocondri (le centrali energetiche delle cellule), la carenza di dopamina, ed alterazioni strutturali nei nuclei della base (i centri cerebrali che effettuano la selezione del movimento e che, se non funzionano correttamente, causano rallentamento motorio, rigidità, instabilità posturale e tremore).

Tutto questo perché, per quanto si possa proteggere l’organismo umano dentro una navicella o la stazione spaziale, esso rimane esposto alle radiazioni ionizzanti (raggi cosmici e particelle solari) microgravità, ipossia, ipotermia, ipercapnia (accumulo di anidride carbonica nel sangue), limitazioni fisiche e stress psicologici.

Ovviamente gli astronauti vengono allenati per affrontare le sfide fisiche e psicologiche e la NASA ha posto dei limiti di radiazioni giornalieri sopportabili dai viaggiatori spaziali ad un valore di 1,5mGy di radiazioni al giorno. Per esempio, il previsto volo su Marte dovrebbe durare complessivamente 900 giorni ed esporrebbe l’equipaggio ad una radiazione complessiva di 1 Gy.

Titolo dell’articolo “Luna, Marte, e Cervelli: Valutazione della mortalità della malattia di Parkinson tra lavoratori esposti a basse radiazioni e veterani statunitensi nello studio Un milione di persone” pubblicato nel luglio 2024 nella rivista tedesca Zeitschrift fuer Medizinische Physik.

Onestamente, non so cosa vuol dire “radiazione di 1 Gy”. Ma mi viene in aiuto la recente ricerca scientifica su un milione di lavoratori esposti a bassa radiazione (“One Million Person Study”, 2022) che ha osservato che 5 su 6 gruppi di persone hanno sviluppato la malattia di Parkinson quando esposti a radiazioni complessive comprese tra 0,76 e 2,7 Gy.

Quindi, il calcolo attuale della NASA con 1 Gy è preoccupante ed espone l’astronauta ad un eccessivo rischio di ammalarsi di Parkinson.

 

E tutta questa scienza che non capisco” (And all this science I don’t understand) canta Elton John nella sua famosa canzone “Rocket man” del 1972.

Copertina del video della canzone “Rocket man” (1972) di Elton John/Bernie Taupin

Ma, accidenti, “tutta questa scienza” spaziale ed incomprensibile, a noi che ci importa?

Ma proprio questo è il punto: come la tecnologia spaziale ci ha portato internet, cellulari e tanto altro per aiutarci nella vita quotidiana, la scienza medica spaziale ci sta aiutando a comprendere meglio i processi patologici, e già da alcuni anni si stanno studiando i meccanismi molecolari che stanno alla base del Parkinson nelle condizioni di microgravità della Stazione Spaziale, e che ci stanno aprendo nuove prospettive di cura e di prevenzione di Su nemigu.

Non so voi, ma io per quest’estate cambierò idea: non sceglierò né la Luna e né Marte, ma prediligerò Maria Pia, Balai e Platamona.

 

PS: sappiamo che il Parkinson è una malattia molto impegnativa e difficile da gestire, i medici non hanno cure sufficientemente efficaci per far star bene le persone; però, a mio avviso, notizie come questa, che addirittura si studia il Parkinson nello spazio, dovrebbe dare fiducia e speranza; la persona affetta da Parkinson non è sola, non è trascurata, ed in tutto il mondo, sulla terra e nello spazio, si sta lavorando per trovare risposte, per migliorare sempre di più i disagi causati dal Parkinson. Anche a Sassari, il nostro gruppo è coinvolto attualmente in tre progetti scientifici per sconfiggere il rapace infingardo.

Daì, ce fa faremo!

 

Fonti bibliografiche:

Ali N Behesthti A, Hampikian G. Space exploration and risk of Parkinson’s disease: a perspective  review. NPJ Microgravity, 2025: https://doi.org/10.1038/s41526-024-00457-6.

Boice Jr JD, Quinn B, Al-Nabulsi I, Ansari A, Blake PK, Blatting SR, et al. A million persons, a million dreams: a vision for a National Center of Radian Epidemiology and Biology. International Journal of Radiation Biology, 2022; 98(4): 795-821.

Dauer LT, Walsh L, Mumma MT, Cohen SS, Golden AP, Howard SC, Roemer GE, Boice jr JD. Moon, Mars and Minds: Evaluating Parkinson’s disease mortality among U.S. radiation workers and veterans in the million person study of low-dose effects. Z Med Phys, 2014; 34: 100-110.

Marotta D, Ijaz L, Barbar L, Nijsure M, Stein J, Pirjanian N, Kruglikov I, Clements T, Stoudemire J, Grisanti P, Noggle SA, Loring JF, Fossati V. Effects of microgravity on human iPSC-derived neural organoids on the International Space Station. Stem Cells Translational Medicine, 2024;13:1186-1197.

MISTER PARKINSON SU MARTE di Kai S. Paulus

(Pillola n. 73)

Gli esseri umani intraprendono sempre più spesso voli nello spazio, oltre alla scienza sta decollando il turismo spaziale, e per il prossimo futuro sono previsti voli sulla Luna e su Marte.

Ma come reagisce il nostro sistema nervoso all’assenza di gravità ed alla radiazione cosmica?

Da studi condotti su astronauti della stazione orbitale si è osservato che con l’assenza di gravità il cervello si sposta verso l’alto, spingendo il liquor (liquido che circonda il cervello e lo protegge) verso le regioni inferiori, aumentando il volume dei ventricoli (serbatoi del liquor situati nella parte centrale ed inferiore del cervello) del 7-25%. Queste modifiche, che provocano una sofferenza ischemica, cioè riduzione della ossigenazione del cervello, persistono per anni dopo una missione spaziale di solo qualche settimana.

La stazione orbitale, le navicelle e le tute sono fornite di strati protettivi ma non evitano del tutto le radiazioni, e si è calcolato che ogni singola cellula di un/a astronauta viene colpita in media ogni tre giorni da un protone (particella subatomica a carica positiva), ogni due settimane da un’ione di elio, ed ogni due-tre mesi da un nucleo atomico altamente energetico. Questo ha conseguenze sui tessuti organici, che sono attualmente oggetto di ricerche scientifiche; da studi condotti su cavie si è visto che topi, che sono rimasti 13 giorni nello spazio, hanno riportato una degenerazione neuronale simile a quella della malattia di Alzheimer.

Sinora esiste uno studio di gemelli, di cui uno è rimasto 340 giorni sulla stazione spaziale e che ha mostrato una riduzione delle capacità cognitive ancora quattro mesi dopo il rientro sulla Terra. Si discute, però, quanto, oltre alle radiazioni cosmiche, possano influenzare il cervello altri fattori, quali isolamento, disturbi del sonno e la maggiore concentrazione di CO2 sulla stazione orbitale.

L’astronauta Michael R. Clifford (1952-2021)

I cambiamenti gravitazionali mettono a dura prova il cervello, e la risultante sofferenza ischemica può portare ad alterazioni cerebrali sovrapponibili a quelle della malattia di Parkinson. Ne è un esempio il famoso caso dell’astronauta americano Michael R. Clifford che in seguito alla permanenza di 27 giorni sulla stazione orbitale russa MIR, ha sviluppato ad appena 42 anni il Parkinson. Non è chiaro, se lo stress gravitazionale esercitato sul cervello sia stata effettivamente la causa del Parkinson oppure se abbia accelerato e slatentizzato un processo neurodegenerativa già in atto.

Comunque sia, le agenzie spaziali internazionali ed i ricercatori di tutto il mondo stanno portando avanti le loro ricerche per proteggere il cervello dai molteplici fattori di rischio dei viaggi spaziali.

Nel dubbio, io quest’anno passerò le mie ferie ad Alghero.

 

Fonti bibliografiche:

Jaster JH, Ong J, Ottaviani G. Visual motion hypersensitivity, from spaceflight to Parkinson’s disease – as the chiasmatic cistern may be impacted by microgravity together with normal terrestrial gravity-opposition physiology in the brain. Exp Brain Res, 2024; 242(3): 521-523.

Jaster JH, Ottaviani G. Gravitational ischemia in the brain: how interfering with its release may predispose to either Alzheimer’s or Parkinson’s -like illness, treatable with hyperbaric oxygen. Physiologia, 2023; doi.org/10.3390/physiologia3040037.

Oberender A. Transformation im All: Wie Raumfahrt das Gehirn veraendert. Neurologische Diagnostik, 2024; Springer Medizin 12.07.2024.

Seidler RD, Mao XW, Tays GD, Wang T, Zu Eulenburg P. Effects of spaceflight on the brain. Lancet Neurol, 2024; doi: 10.1016/S1474-4422(24)00224-2.