“Costruire una civiltà nello spazio” – Da Firenze uno sguardo al futuro

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Recenti studi sugli effetti nocivi della microgravità e delle radiazioni ionizzanti sugli astronauti aprono la strada a nuove strategie contro invecchiamento, malattie vascolari e metaboliche. Oggetto di studio saranno anche nuove tecnologie come strumenti per la medicina di precisione , dai gemelli digitali alla farmacogenomica il cui utilizzo per i viaggiatori dello spazio, potrebbe aiutare anche noi “terrestri”

Vivere per un breve periodo nello spazio accelera l’invecchiamento e comporta dei cambiamenti che normalmente si verificano in 10-20 anni di vita sulla terra, con effetti deleteri sul nostro organismo. Tutti i disturbi che colpiscono gli astronauti al ritorno dallo spazio, forniscono indicazioni utili per prevenire e curare l’invecchiamento sulla Terra. La buona notizia è che la medicina spaziale ci sta fornendo nuovi strumenti di precisione attraverso la personalizzazione di farmaci, attività fisica e dieta in base al profilo molecolare del singolo individuo. Sono oggetto di studio anche programmi di intelligenza artificiale capaci di diagnosticare malattie prima ancora della comparsa dei sintomi, come ad esempio biopsie liquide con un solo prelievo di sangue individuano tutte le “spie” di diversi tipi di tumore, gemelli digitali con cui prevedere l’ evoluzione delle malattie. Insomma, tutte innovazioni studiate per gli astronauti, ma che in un futuro non troppo lontano potranno aiutare anche noi “terrestri”. Ne parlano i massimi esperti mondiali, i quali si riuniscono dal 13 al 15 settembre a Firenze, per il convegno “Costruire una civiltà nello spazio”.
L’
evento vedrà medici, psicologi, e biologi a confronto con astronauti, fra cui anche l’italiano Roberto Vittori, per discutere di tutte le sfide che ci attendono nella nuova era di esplorazione spaziale.

LO SCENARIO 
Con crescente intensità e frequenza i nostri maggiori esperti avvertono che la continuità della nostra esistenza sulla Terra ha davanti a sé un futuro incerto. Il cambiamento climatico, l’esaurimento di importanti materie prime sulla Terra, la collisione con altri corpi celesti come gli asteroidi, l’invasione di agenti infettivi per i quali non abbiamo difesa e, in ultima analisi, il collasso del Sole stesso, sono tutti scenari possibili che rendono imperativo esplorare mondi alternativi su cui sopravvivere e preparare l’umanità alla vita su altri corpi celesti” – dichiara Marianne Legato, presidente del convegno, professoressa emerita di Medicina Interna alla Columbia University, a capo della Foundation for Gender-Specific Medicine di New York. Prepararsi a questo cambiamento è dunque fondamentale dal punto di vista medico scientifico, etico e politico. 

LE MINACCE DELLO SPAZIO PER LA SALUTE
La medicina spaziale è uno dei temi portanti di questo convegno, perché la vita nello spazio e come uno stress test che mette alla prova ogni singola cellula del nostro organismo.
Chi viaggia nello spazio affronta due principali sfide: la microgravità, e lo stress ossidativo – afferma Michael A. Schmidt, amministratore delegato e direttore scientifico di SOVARIS Aerospace – in risposta a tutto ciò, la fisiologia umana cambia per adattarsi e il risultato è una forte accelerazione dell’invecchiamento anche di 10-20 anni”.

Anni di studio sugli astronauti hanno dimostrato che: ”…lo stress ossidativo derivato, in particolare, dalle radiazioni ionizzanti, che penetrano in migliaia di cellule a dosi elevate, altera la funzione dei mitocondri, unità di produzione di energia della cellula, e di conseguenza il metabolismo di carboidrati e lipidi. Inoltre, danneggia il DNA, modifica l’espressione dei geni e altera la lunghezza dei telomeri, i “cappucci” che proteggono i cromosomi dalla degradazione e che influiscono sulla longevità. La microgravità – prosegue Schmidt – elimina l’impatto del carico sulle ossa e sui muscoli e determina una perdita di massa ossea. Inoltre favorisce una ridistribuzione dei fluidi verso la parte superiore del corpo che aumenta il rischio di trombosi e problemi alla vista. Per compensare questi cambiamenti il cuore funziona diversamente e perde contrattilità, mentre il ventricolo sinistro tende a diventare più piccolo e le pareti delle arterie si irrigidiscono”.

PIU’ RISCHI PER LA SALUTE DELLE DONNE: SI PREME SULLA MEDICINA DI GENERE
Un recente studio ha dimostrato che esistono differenze sostanziali fra i sessi a tutti i livelli di funzione. Uomini e donne non si comportano allo stesso modo anche nello spazio.
Uno studio recente condotto su 5 uomini e 4 donne vissuti per 5-6 mesi sulla Stazione Spaziale Internazionale ha dimostrato che l’irrigidimento delle arterie carotidi aumenta in modo più marcato nelle donne. I livelli di renina e aldosterone, che regolano la pressione arteriosa, salgono di più nel sesso femminile. L’insulina aumenta in entrambi i sessi, ma i livelli di glucosio sono più alti negli uomini che nelle donne. Al ritorno sulla Terra, nelle donne si osserva una maggiore suscettibilità all’ipotensione ortostatica e il volume plasmatico risulta ridotto più che negli uomini. Altri studi, infine, hanno evidenziato come i problemi agli occhi colpiscano soprattutto gli astronauti maschi”v – sottolinea Marianne Legato.

LE RICADUTE DELLA RICERCA SPAZIALE SULLE MALATTIE “TERRESTRI”:
UN AIUTO CONTRO L’INVECCHIAMENTO 
“Monitorare le conseguenze fisiche dell’esposizione degli astronauti all’ambiente ostile dello spazio è cruciale per la salute degli astronauti, ma consentirà anche di migliorare la nostra comprensione della fisiologia umana, grazie soprattutto alla medicina di precisione», commenta Michael A. Schmidt. In questa prospettiva ci si muove già verso la sperimentazione con “gemelli digitali” ossia dei modelli virtuali che simulano la fisiologia del singolo individuo, permettendo di individuare in tempo reale i cambiamenti dello stato di salute e delle performance fisiche durante le missioni, in modo da ottimizzare le contromisure ed elaborare delle strategie di intervento personalizzate“.

La ricerca spaziale – precisa Marianne Legato – ci sta fornendo nuovi strumenti per realizzare interventi personalizzati in tema di alimentazione, attività fisica e farmaci in modo da prevenire le disabilità. Ma non solo: l’analisi di campioni biologici su capelli, saliva, condensato del respiro, sangue ecc. ci sta aiutando anche a comprendere le basi molecolari della fisiologia umana. L’analisi della capacità degli esseri umani di adattarsi a situazioni estreme di stress, sta ampliando anche le nostre conoscenze sulla neuroplasticità e sui meccanismi che il sistema nervoso impiega per mantenere l’equilibrio di fronte alle sfide uniche dello spazio. Prevenire o attenuare tali cambiamenti sarà prezioso per aumentare la longevità e migliorare la qualità di vita anche sul nostro Pianeta». 

IL PRIMO PASSO VERSO MARTE ENTRO IL 2040:
NEL FUTURO SEMPRE PIU’ TURISTI E LAVORATORI IN ORBITA
Il primo piede su Marte potrebbe essere messo già entro il 2040 secondo la NASA, mentre il magnate Elon Musk annuncia con la sua compagnia privata SpaceX di poter battere l’agenzia spaziale americana di quasi un decennio. Ma la vera domanda è: “Come bisogna prepararsi a questo futuro?”

L’ESPERIENZA UMANA NELLE MISSIONI SPAZIALI
Medici, astronauti, ingegneri, fisici si confronteranno su questo aspetto. Tra gli ospiti anche l’astronauta italiano, Roberto Vittori, il quale racconta cosi la sua esperienza nella Stazione Spaziale Internazionale:
La microgravità sperimentata a bordo impone al corpo umano effetti negativi che possono essere paragonati a un processo di invecchiamento anticipato e accelerato.

Se ciò può sembrare dannoso, in realtà rappresenta un’opportunità unica per la ricerca medica e la scienza. Infatti, la simulazione di invecchiamento rapido a cui sono sottoposti gli astronauti a bordo, al loro ritorno sulla Terra, può essere invertita e analizzata in profondità. Inoltre, in microgravità il cervello deve adattare i suoi meccanismi di elaborazione delle informazioni, offrendo preziose indicazioni sulle capacità cognitive umane e aprendo così la strada a prossime generazioni di esploratori anche civili”. 

TURISTI E OPERAI SPAZIALI
Costruire opere di ingegneria spaziale è stata un’impresa che l’umanità ha iniziato già da molto tempo. Finora questo compito è toccato ad astronauti addestrati ed esperti come quelli che hanno realizzato la Stazione Spaziale Internazionale.

ISOLAMENTO, RESILIENZA E SALUTE MENTALE
Il convegno porrà la sua attenzione anche su un altro  aspetto molto importante ossia la salute mentale delle persone. 
“N
ei prossimi decenni vivranno e lavoreranno in orbita o in basi permanenti sulla superficie lunare” –  conferma la ricercatrice psicologa della NASA, Bettina Beard.
“Per proteggersi dalle radiazioni, dalla polvere lunare e dai meteoriti, dovranno vivere in rifugi sigillati, isolati da amici e familiari che resteranno sulla Terra”.
Per questo
 “…è necessario che si forniscano programmi di formazione che possano aiutare a sviluppare resilienza e capacità di comunicazione interpersonale. Queste persone avranno anche bisogno di formazione per imparare a riconoscere i primi segnali di malessere, depressione, perdita di interesse o ansia nei loro colleghi».

LE QUESTIONI ETICHE APERTE
Gli esperti del convegno, infine, si confronteranno sulle nuove questioni etiche che seguono la realizzazione di una nuova civiltà spaziale.
Per evitare l’estinzione dovremo trovare un nuovo Pianeta da abitare, forse addirittura un nuovo sistema solare” – spiega Christopher Mason, docente di fisiologia e biofisica alla Weill Cornell Medicine di New York.
“Abbiamo il dovere morale di farlo, essendo l’unica specie consapevole che la vita è a rischio di estinzione. Abbiamo la responsabilità di agire come dei “pastori di vita”, non solo per la nostra specie ma per tutte quelle da cui dipendiamo e per quelle che verranno”.

In questa futura civiltà ai confini della fantascienza, le tecnologie usate per garantire la salute e la sicurezza delle persone potrebbero tra l’altro diventare un invasivo strumento di controllo di massa. Secondo Konrad Szocik, professore di scienze sociali all’Università di Resovia in Polonia, le donne potranno essere particolarmente a rischio, perché controllare loro significherà controllare la riproduzione nello spazio e dunque la sopravvivenza dell’umanità.

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