Il nuovo studio condotto dai ricercatori del Karolinska Institutet ha esaminato il modo in cui le cellule T del sistema immunitario sono influenzate dall’assenza di gravità. I risultati, pubblicati nella rivista Science Advances, potrebbero spiegare perché le cellule T degli astronauti diventano meno attive e meno efficaci nel combattere le infezioni.
I prossimi passi nell’esplorazione dello spazio saranno le missioni umane sulla Luna e su Marte. Lo spazio è un ambiente estremamente ostile, rappresenta una minaccia per la salute umana, una di queste minacce sono i cambiamenti nel sistema immunitario che si verificano negli astronauti mentre sono nello spazio e che persistono dopo il loro ritorno sulla Terra, questa deficienza immunitaria può renderli più vulnerabili alle infezioni e portare alla riattivazione di virus latenti nel corpo.
Contrastare i cambiamenti dannosi
Lisa Westerberg, ricercatrice principale presso il Dipartimento di Microbiologia, Biologia cellulare e tumorale del Karolinska Institutet, ha condotto lo studio, ha affermato:
«Se vogliamo che gli astronauti possano intraprendere missioni spaziali sicure, dobbiamo capire come viene influenzato il loro sistema immunitario e cercare di trovare modi per contrastare i dannosi cambiamenti. Ora quando sono esposte a condizioni di assenza di peso, siamo stati in grado di studiare che cosa succede alle cellule T».
I ricercatori nello studio hanno cercato di simulare l’assenza di gravità nello spazio utilizzando un metodo chiamato “immersione a secco”. Si tratta di un letto su misura, ad acqua, che induce il corpo a pensare di trovarsi in uno stato di assenza di peso.
I ricercatori hanno esaminato le cellule T nel sangue di otto individui sani per tre settimane di esposizione all’assenza di gravità simulata. Le analisi del sangue sono state eseguite prima dell’inizio dell’esperimento, a 7, 14 e 21 giorni dopo l’inizio e a 7 giorni dopo la fine dell’esperimento. I ricercatori hanno scoperto che le cellule T cambiavano significativamente la loro espressione genetica – cioè quali geni erano attivi e quali no – dopo 7 e 14 giorni di assenza di gravità e che le cellule diventavano più immature nel loro programma genetico. L’effetto maggiore è stato osservato dopo 14 giorni.
Somigliavano a cellule T naïve
Carlos Gallardo Dodd, dottorando presso il Dipartimento di microbiologia, tumori e biologia cellulare del Karolinska Institutet ha condiviso lo studio con i ricercatori Christian Oertlin e Julien Record presso lo stesso dipartimento, ha affermato:
«Le cellule T hanno cominciato ad assomigliare alle cosiddette cellule T naïve, che non hanno ancora incontrato alcun antigene. Ciò potrebbe significare che impiegano più tempo per attivarsi e quindi diventano meno efficaci nel combattere le cellule tumorali e le infezioni. I nostri risultati possono aprire la strada a nuovi trattamenti che invertono questi cambiamenti nel programma genetico delle cellule immunitarie».
Le cellule T ricircolanti mature che non hanno ancora incontrato i loro antigeni sono note come cellule T naïve, per partecipare ad una risposta immunitaria adattativa, una cellula T naïve, deve prima incontrare l’antigene e poi essere indotta a proliferare e differenziarsi in cellule capaci di contribuire alla rimozione dell’antigene.
Le cellule T dopo 21 giorni avevano “adattato” la loro espressione genetica all’assenza di gravità, tanto che era quasi tornata alla normalità, ma le analisi effettuate sette giorni dopo la fine dell’esperimento hanno mostrato che le cellule avevano riacquisito alcuni dei cambiamenti.
I ricercatori ora intendono utilizzare il centro di ricerca e lancio di razzi dell’Esrange Space Center a Kiruna, in Svezia, per studiare come si comportano le cellule T in condizioni di assenza di peso e come viene influenzata la loro funzione.