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Il rapido tasso di perdita ossea sperimentato dagli astronauti in microgravità non ha eguali in nessuno scenario sulla Terra, il che significa che ci vorrebbero decenni per studiare questa entità della perdita sul nostro pianeta.
Uno studio sulla perdita ossea negli astronauti di ritorno da lunghi voli spaziali ha dimostrato che alcuni possono avere un recupero osseo incompleto anche dopo un anno dal ritorno, con perdite sostenute equivalenti a 10 anni di normale perdita ossea legata all’età sulla Terra.
Lo studio pluriennale TBone è iniziato nel 2015 e ha seguito 17 astronauti prima e dopo il volo spaziale per capire se l’osso si riprende dopo lunghi periodi nello spazio. Il team di ricerca ha utilizzato la TC quantitativa periferica ad alta risoluzione per scansionare la tibia e il radio (avambraccio) per valutare la resistenza ossea, la densità e la microarchitettura.
I risultati, pubblicati su Scientific Reports, mostrano che le ossa della tibia si sono riprese solo parzialmente nella maggior parte degli astronauti un anno dopo il volo spaziale, suggerendo una perdita ossea permanente simile a circa un decennio di perdita ossea legata all’età sulla Terra.
La ricerca ha anche scoperto che alcuni astronauti che hanno volato in missioni più brevi, di durata inferiore a sei mesi, hanno recuperato più forza ossea e densità nella parte inferiore del corpo rispetto a quelli che hanno volato per periodi più lunghi.
”La perdita ossea si verifica perché le ossa che normalmente sarebbero portanti sulla Terra, come le gambe, non devono portare peso in microgravità. Per capire cosa succede, il nostro team di ricerca si è recato al Johnson Space Center della NASA vicino a Houston, in Texas, per scansionare i polsi e le caviglie degli astronauti prima che partissero per lo spazio, al loro ritorno sulla Terra, e poi a sei e 12 mesi”, afferma il ricercatore principale Steven Boyd, direttore del McCaig Institute for Bone and Joint Health presso l’Università di Calgary.
”L’obiettivo principale della ricerca era capire quanto gli astronauti possono recuperare l’osso entro un anno dal ritorno sulla Terra”, aggiunge Boyd. “Condurre ricerche sugli astronauti non è solo una fantastica opportunità per conoscere la loro capacità di recuperare, ma fornisce anche una base per capire come tutti noi siamo in grado di adattare le nostre ossa”.
Secondo Boyd, il rapido tasso di perdita ossea sperimentato dagli astronauti in microgravità non ha eguali in nessuno scenario di perdita ossea sulla Terra, il che significa che ci vorrebbero decenni per studiare questa entità della perdita sul nostro pianeta natale.
I brevi tempi di recupero osservati quando si ritorna sulla Terra dopo il volo spaziale consentono inoltre ai ricercatori di comprendere meglio i limiti dell’adattamento osseo umano.
”Sebbene il recupero sia incompleto, il tasso di formazione di nuovo osso dopo il volo spaziale è maggiore di qualsiasi effetto noto del trattamento anti-osteoporosi, quindi fornisce un ‘limite superiore’ alla comprensione della capacità dell’osso di adattarsi”, spiega Boyd.
Sebbene la perdita ossea e il recupero osseo incompleto siano stati a lungo visti come un problema per gli astronauti, Boyd riferisce che le differenze tra le esperienze degli individui a volte possono essere piuttosto sorprendenti.
”Abbiamo visto astronauti che hanno avuto difficoltà a camminare a causa della debolezza e della mancanza di equilibrio dopo il ritorno dal volo spaziale, e altri che hanno allegramente guidato la loro bicicletta nel campus del Johnson Space Center per incontrarci per una visita di studio. C’è una certa varietà di risposte tra gli astronauti quando tornano sulla Terra”.
Boyd osserva che gli astronauti in genere viaggiano nello spazio per sei mesi e ritornano con una perdita ossea simile a quella che accadrebbe in 20 anni di invecchiamento sulla Terra; quindi recuperano circa la metà (10 anni) di quella perdita ossea.
Boyd ritiene inoltre che, a meno che le misure preventive non migliorino, il recupero osseo probabilmente peggiorerà man mano che le missioni spaziali diventeranno ancora più lunghe dell’attuale volo spaziale standard di sei mesi.
”Questa ricerca è rilevante anche per i non astronauti che perdono l’osso a causa dell’invecchiamento o dell’immobilizzazione per lunghi periodi di tempo con fratture, lesioni del midollo spinale o riposo a letto”, dice.
Sebbene siano necessari ulteriori studi, Boyd sottolinea anche che le misure preventive, come esercizi basati sulla resistenza, dieta modificata e potenzialmente anche farmaci per ridurre al minimo la perdita ossea, possono eventualmente essere incorporate nel volo spaziale.
Il prossimo studio in lavorazione è TBone2, che seguirà gli astronauti fino a due anni dopo il volo spaziale per vedere se si verifica un ulteriore recupero osseo oltre un anno.
TBone2 includerà anche astronauti in voli spaziali di un anno, consentendo ai ricercatori di confrontare la perdita ossea tra missioni di sei mesi e un anno.
”Per le future missioni a lungo termine, come un viaggio su Marte, sarà importante capire se la perdita ossea che abbiamo misurato dopo sei mesi diventa ancora peggiore dopo un anno o più, o se iniziamo a vedere una stabilizzazione dello scheletro”, dice Boyd. “Speriamo che lo scheletro si stabilizzi in modo che qualcuno che viaggia su Marte non abbia troppa perdita ossea, che sarebbe difficile da recuperare al ritorno sulla Terra”.
