Images de microscopie optique à contraste de phase d'échantillons de nano-antioxydants après une gravité normale et en apesanteur. Crédit :Agence spatiale européenne
"Mangez vos vitamines" pourrait être remplacé par "ingérer vos nanoparticules de céramique" à l'avenir, car la recherche spatiale accorde plus de poids à l'idée que les particules nanoscopiques pourraient aider à protéger les cellules contre les causes courantes de dommages.
Le stress oxydatif se produit dans notre corps lorsque les cellules perdent l'équilibre naturel des électrons dans les molécules dont nous sommes constitués. Il s'agit d'un phénomène courant et constant qui fait partie de notre métabolisme mais joue également un rôle dans le processus de vieillissement et plusieurs conditions pathologiques, comme l'insuffisance cardiaque, atrophie musculaire et maladie de Parkinson.
Le meilleur conseil pour garder son corps en équilibre et éviter le stress oxydatif est tout de même d'avoir une alimentation saine et de manger suffisamment de vitamines, mais les nanoparticules montrent des résultats prometteurs pour maintenir les cellules en forme.
Quand dans l'espace, Il a été démontré que les astronautes souffrent de plus de stress oxydatif en raison du rayonnement supplémentaire qu'ils reçoivent et en tant que sous-produit de flotter en apesanteur, des chercheurs italiens voulaient donc voir si les nanoparticules auraient le même effet protecteur sur les cellules de la Station spatiale internationale que sur Terre.
Ils ont préparé des cellules musculaires qui ont volé vers la Station spatiale internationale et ont été cultivées dans l'incubateur Kubik de l'ESA avant d'être congelées pour être stockées.
"Il y a un an, nos échantillons congelés ont éclaboussé l'océan Pacifique sur le vaisseau spatial Dragon, et après avoir comparé les échantillons, nous avons constaté un effet marqué dans les cellules traitées avec des nanoparticules de céramique, " explique Gianni Ciofani de l'Istituto Italiano di Tecnologia en Italie. " L'effet que nous avons observé semble impliquer que les nanoparticules fonctionnent mieux et plus longtemps que les antioxydants traditionnels tels que les vitamines. "
Jusqu'au niveau microscopique, les nanoparticules présentent des propriétés prometteuses. Une équipe d'experts en Italie a passé des années à façonner de minuscules matériaux inorganiques et à analyser leur comportement. Certains ont des propriétés magnétiques, d'autres sont capables de donner des stimuli électriques. Sur cette photo, un type particulier de nanoparticule imite l'activité biologique des enzymes dans les organismes vivants. Crédit :Gianni Ciofani
« La configuration de l'expérience a permis d'obtenir d'excellents échantillons à analyser à l'aide d'un séquençage d'ARN de pointe, " poursuit Gianni. " Mener des recherches spatiales n'a rien à voir avec un travail de laboratoire traditionnel, comme nous avons moins d'échantillons, nous ne pouvons pas faire le travail nous-mêmes et nous devons contourner des délais tels que les jours de lancement, débarquement et stockage des échantillons, c'est une recherche difficile mais passionnante !" L'équipe a même trouvé des moyens d'améliorer et de simplifier le processus pour les études futures.
Hypothèse des bébés astronautes
La recherche ajoute du poids à l'hypothèse de l'apesanteur du bébé-astronaute. Les changements observés dans les tissus musculaires sont similaires à la façon dont les tissus des bébés se développent dans l'utérus.
"Certains chercheurs voient des similitudes avec la façon dont le corps humain s'adapte à la vie dans l'espace avec des conditions prénatales :il y a des similitudes avec le fait de flotter dans un environnement chaud avec un apport d'oxygène différent et nous considérons cela comme une possibilité de retour à l'état, " dit Giada Genchi, également du département Smart Bio-Interfaces de l'Istituto Italiano di Tecnologia.
Les échantillons de tissu musculaire de haute qualité de l'équipe sont en cours d'analyse et comparés à des échantillons d'expériences similaires qui ont volé plus tôt. Il y a encore beaucoup à apprendre, telles que la meilleure façon d'administrer les nano-céramiques et combien de temps durent leurs effets protecteurs ainsi que les éventuels effets secondaires indésirables.
