I viaggi nello spazio possono influenzare la funzione intestinale degli astronauti

batteri, fungo, e i virus possono entrare nel nostro intestino attraverso il cibo che mangiamo. Fortunatamente, le cellule epiteliali che rivestono il nostro intestino fungono da robusta barriera per impedire a questi microrganismi di invadere il resto del nostro corpo.

Un gruppo di ricerca guidato da uno scienziato biomedico dell'Università della California, lungo il fiume, ha scoperto che la microgravità simulata, come quello incontrato nel volo spaziale, interrompe il funzionamento della barriera epiteliale anche dopo la rimozione dall'ambiente di microgravità.

"I nostri risultati hanno implicazioni per la nostra comprensione degli effetti dei viaggi spaziali sulla funzione intestinale degli astronauti nello spazio, nonché la loro capacità di resistere agli effetti di agenti che compromettono la funzione di barriera epiteliale intestinale dopo il loro ritorno sulla Terra, " ha detto Declan McCole, un professore di scienze biomediche presso la UC Riverside School of Medicine, che ha condotto lo studio pubblicato oggi in Rapporti scientifici .

L'ambiente di microgravità incontrato nello spazio ha effetti profondi sulla fisiologia umana, portando a sintomi clinici e malattie tra cui la gastroenterite; studi precedenti hanno dimostrato che la microgravità indebolisce il sistema immunitario umano. È stato anche dimostrato che la microgravità aumenta la capacità di causare malattie intestinali dei batteri di origine alimentare come la salmonella.

Il nostro studio mostra per la prima volta che un ambiente di microgravità rende le cellule epiteliali meno capaci di resistere agli effetti di un agente che indebolisce le proprietà barriera di queste cellule. È importante sottolineare che abbiamo osservato che questo difetto è stato mantenuto fino a 14 giorni dopo la rimozione dall'ambiente di microgravità".

Declan McCole, professore di scienze biomediche presso la UC Riverside School of Medicine

L'agente che induce la permeabilità che il team di McCole ha scelto di indagare era l'acetaldeide, un metabolita dell'alcol. McCole ha spiegato che l'alcol compromette la funzione di barriera e aumenta la permeabilità gastrointestinale nei soggetti normali e nei pazienti con malattia epatica alcolica.

La funzione barriera dell'epitelio intestinale, Ha aggiunto, è fondamentale per mantenere un intestino sano; quando interrotto, può portare ad una maggiore permeabilità o perdita. Questo, a sua volta, può aumentare notevolmente il rischio di infezioni e condizioni infiammatorie croniche come la malattia infiammatoria intestinale, celiachia, diabete di tipo 1, e malattie del fegato.

Il team di McCole ha utilizzato un vaso a parete rotante - un bioreattore che mantiene le cellule in un ambiente di rotazione controllato che simula quasi l'assenza di gravità - per esaminare l'impatto della microgravità simulata sulle cellule epiteliali intestinali coltivate.

Dopo la coltura per 18 giorni nella nave, il team ha scoperto che le cellule epiteliali intestinali mostravano la formazione ritardata di "giunzioni strette, " che sono giunzioni che collegano le singole cellule epiteliali e sono necessarie per mantenere l'impermeabilità. Il vaso a parete rotante produce anche un modello alterato di assemblaggio di giunzioni strette che viene mantenuto fino a 14 giorni dopo che le cellule epiteliali intestinali sono state rimosse dal vaso.

"Il nostro studio è il primo a indagare se i cambiamenti funzionali alle proprietà della barriera cellulare epiteliale sono mantenuti nel tempo dopo la rimozione da un ambiente di microgravità simulato, " McCole ha detto. "Il nostro lavoro può informare i viaggi spaziali a lungo termine e la colonizzazione in cui l'esposizione a un agente patogeno di origine alimentare può provocare una patologia più grave rispetto alla Terra".

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