L’exposition à l’espace extra-atmosphérique peut accélérer le vieillissement, selon de nouvelles preuves

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L'astronaute de la NASA Kjell Lindgren a du mal à contenir des fruits arrivés sur l'ISS le 25 août 2015. Lindgren était l'un des 10 astronautes inclus dans une nouvelle étude sur les effets des missions de longue durée.

L’astronaute de la NASA Kjell Lindgren a du mal à contenir des fruits arrivés sur l’ISS le 25 août 2015. Lindgren était l’un des 10 astronautes inclus dans une nouvelle étude sur les effets des missions de longue durée.
Image: NASA

Un lot fascinant de nouveaux documents de recherche met en évidence les divers risques pour la santé associés aux missions spatiales de longue durée, y compris les observations gênantes liées au processus de vieillissement et aux dommages à l’ADN induits par les radiations.

L’espace, pendant que nous apprenons, est vraiment nul pour nous, les petits humains.

Sans la gravité qui nous tire perpétuellement vers le bas et sans atmosphère protectrice pour nous protéger des rayons mortels du soleil, nous sommes exposés à une pléthore de risques pour la santé – des choses comme la perte de densité osseuse et de masse musculaire, des problèmes cardiovasculaires et neurologiques et même des troubles oculaires . Et il semble que plus nous restons longtemps dans l’espace, plus les impacts sont graves. Cela pourrait jeter une clé de singe sérieuse dans nos plans de conquête de l’espace lointain, que ce soit pour construire des bases sur la Lune et Mars ou pour voyager vers le système solaire externe et au-delà.

Malheureusement, les risques ne t’arrête pas là. Un gigantesque paquet de 30 documents de recherche a été publié aujourd’hui dans cinq revues de Cell Press, tous liés aux problèmes de santé. posé par des missions spatiales de longue durée. Collectivement, ces articles représentent «le plus grand ensemble de données sur la biologie spatiale et les effets sur la santé des astronautes jamais produit», selon un communiqué de presse de la Colorado State University.

Ces nouvelles études d’astronautes et d’organismes modèles ont révélé six aspects potentiellement préjudiciables des vols spatiaux de longue durée: stress oxydatif (un déséquilibre des radicaux libres et des antioxydants conduisant à des lésions tissulaires); Dommages à l’ADN; dysfonctionnement mitochondrial (les mitochondries sont les blocs d’alimentation de nos cellules); altérations de la longueur des télomères; modifications du génome et épigénome (c’est-à-dire expression génique influencée par l’environnement); et les modifications du microbiome (la totalité des micro-organismes vivant à l’extérieur et à l’intérieur de notre corps).

Parmi ceux-ci, deux en particulier ont attiré mon attention: les alternances de longueur des télomères et les dommages à l’ADN. Les six caractéristiques de santé énumérées dans les nouvelles études jouent un rôle important en ce qui concerne notre santé, mais les télomères et les dommages à l’ADN en particulier peuvent être liés au processus de vieillissement.

Les télomères sont les capuchons protecteurs situés aux extrémités des chromosomes (structures filetées dans le noyau des cellules qui portent nos gènes). Les télomères raccourcissent progressivement à mesure qu’une personne vieillit, et des changements importants dans la longueur de ces bouchons peuvent être considérés comme un signe de vieillissement accéléré. et / ou un risque accru de développer des maladies liées à l’âge comme le cancer, les maladies cardiovasculaires et la démence.

Cette exposition à l’espace modifie la longueur des télomères n’est pas une surprise. Avant recherche impliquant des astronautes jumeaux identiques Scott et Mark Kelly (Scott a passé près d’un an dans l’espace tandis que son frère restait au sol) a montré que, pour Scott, les télomères de ses globules blancs se sont allongés dans l’espace, mais ils sont essentiellement revenus à la normale une fois. il est revenu aux conditions normales de gravité.

Susan Bailey, biologiste de la Colorado State University et vétéran de l’étude pionnière sur les jumeaux, a maintenant co-écrit un nouvel article, publié dans Cell, dans lequel son équipe a étudié 10 autres astronautes, qui ont tous volé pour des missions de longue durée à bord. l’ISS. Et par mission de longue durées, nous parlons généralement de relais durant environ six mois ou plus.

Des échantillons de sang ont été prélevés sur les astronautes avant et après leur reste sur l’ISS. Tout comme dans l’étude des jumeaux, longuel’exposition à terme à l’espace a entraîné l’élongation des télomères. Dans ce cas, cependant, les chercheurs ont également constaté que les astronautes, en général, avaient télomères plus courts après leurs missions. Les biologistes appellent cela l’ALT, ou l’allongement alterné des télomères – et ce n’était pas quelque chose à quoi ils s’attendaient, comme on le voit généralement dans les cas de cancer ou dans le développement d’embryons. Bouleversant, l’ALT a été observée chez les 10 astronautes étudiés.

Maintenant, l’allongement des télomères peut sembler prometteur en ce qui concerne la longévité prolongée, mais comme Bailey l’a expliqué dans un e-mail, cela ne doit pas être interprété comme une bonne nouvelle.

«Les télomères courts et longs sont associés à un risque accru de maladie», a déclaré Bailey. «Les télomères courts sont associés à un vieillissement accéléré et aux pathologies dégénératives associées comme les maladies cardiovasculaires et certains cancers.»

Les télomères longs peuvent être associés à la longévité, a-t-elle déclaré, «mais ils sont également associés au cancer», car les cellules mutées vivent plus longtemps, ce qui augmente le risque. Les 10 astronautes ont présenté des changements spectaculaires dans la longueur des télomères au fil du temps, mais les chercheurs ne connaissent pas encore les effets sur la santé associés.

«Télomères plus longs pendant les vols spatiaux, raccourcissement rapide au retour sur Terre», résume-t-elle. «Et dans l’ensemble, ils se sont retrouvés avec des télomères plus courts qu’au départ », ajoutant que« des différences individuelles de réponse ont également été observées. »

Quant à la cause des longueurs bancales observées dans les télomères, Bailey a pointé du doigt le stress oxydatif chronique.

«Il a été démontré que les expositions aiguës aux rayonnements ionisants provoquent un stress oxydatif», a expliqué Bailey. «Dans l’environnement de rayonnement spatial, les expositions chroniques seraient associées au stress oxydatif chronique» et les télomères «sont très sensibles aux dommages oxydatifs».

Comme le montre la nouvelle recherche, l’exposition à l’espace entraîne des dommages à l’ADN. En particulier, les scientifiques ont documenté des inversions chromosomiques, qui sont des signatures de l’exposition aux rayonnements. Les inversions chromosomiques se produisent lorsque «deux cassures se produisent dans le même chromosome et que le matériel génétique entre les cassures est inversé». selon à ScienceDirect.

«Conformément à l’exposition chronique à l’environnement de rayonnement spatial, les inversions ont été élevées pendant le vol spatial pour tous les membres d’équipage», a déclaré Bailey. «Et des fréquences accrues d’inversions ont persisté après un vol spatial, ce qui pourrait indiquer une instabilité du génome et / ou une hématopoïèse clonale», ce qui est un risque accru de cancer.

Le long-effets de l’espace sur la santé à terme les missions continueront d’être le principal objectif de Bailey, y compris les enquêtes en cours sur la dynamique de la longueur des télomères (comment elle change au fil du temps) et les dommages persistants à l’ADN, qui dans ce cas impliquaient les inversions chromosomiques – biomarqueurs associés au cancer et aux maladies cardiovasculaires.

À cette fin, cette équipe participera à la NASA Projet de mission d’un an, qui selon Bailey s’appellera CIPHER. Pour ce projet, l’équipe mènera des études similaires, dans lesquelles ils surveilleront la dynamique de la longueur des télomères et les dommages à l’ADN chez les astronautes impliqués dans des missions de longue durée.

Ce travail est tellement important, car il pourrait éventuellement conduire à des interventions médicales qui permettront des missions de longue durée plus sûres. L’humble tardigrade, par exemple, peuvent tolérer de fortes doses de rayonnement. Nous pourrions éventuellement trouver un moyen d’adapter cette capacité à nous-mêmes. En effet, pour que nous puissions vivre et travailler dans l’espace, nous devrons devenir un un peu moins humain.

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