Une équipe de scientifiques de Russie et du Canada a analysé l'effet des conditions spatiales sur la composition en protéines dans des échantillons de sang de 18 cosmonautes russes. Les résultats indiquent que de nombreux changements importants dans le corps humain sont causés par les vols spatiaux. Ces changements sont destinés à aider le corps à s'adapter et à prendre place dans tous les principaux types de cellules humaines, tissus et organes. Les résultats de la recherche ont été publiés dans la prestigieuse revue scientifique Rapports scientifiques . Skoltech et le professeur MIPT Evgeny Nikolaev ont dirigé l'étude et sont l'auteur correspondant.

Les effets des vols spatiaux sur le corps humain ont été activement étudiés depuis le milieu du 20e siècle. Il est bien connu que les conditions spatiales influencent le métabolisme, thermorégulation, biorythmes cardiaques, tonus musculaire, le système respiratoire et d'autres aspects physiologiques du corps humain. Cependant, les mécanismes moléculaires à l'origine de ces changements physiologiques restent inconnus.

Les scientifiques se sont concentrés sur les protéines, acteurs clés des processus adaptatifs d'un organisme. Pour mieux comprendre les changements de la physiologie humaine au cours des voyages dans l'espace, l'équipe de recherche a quantifié les concentrations de 125 protéines dans le plasma sanguin de 18 cosmonautes russes qui avaient effectué des missions de longue durée vers la Station spatiale internationale. Le sang a été prélevé 30 jours avant leur vol, et de nouveau immédiatement après leur retour sur Terre, et un échantillon final sept jours plus tard. Ce moment a été choisi pour identifier les tendances des changements de concentration de protéines et voir à quelle vitesse les concentrations de protéines sont revenues à leurs niveaux normaux avant le vol.

Les concentrations de protéines ont été mesurées à l'aide d'un spectromètre de masse. Cette technologie permet d'identifier une molécule particulière et d'effectuer une analyse quantitative d'un mélange de substances. Les scientifiques ont trouvé des protéines dont les concentrations sont restées inchangées, ainsi que ceux dont les concentrations ont changé, mais ont rapidement retrouvé leur niveau d'avant vol, et ceux dont les niveaux se sont rétablis très lentement après le retour du cosmonaute sur Terre.

« Pour la recherche, nous avons pris un ensemble de protéines, des biomarqueurs de maladies non infectieuses. Les résultats ont montré qu'en apesanteur, le système immunitaire agit comme il le fait lorsque le corps est infecté, parce que le corps humain ne sait pas quoi faire et essaie d'activer tous les systèmes de défense possibles. Pour cette étude, nous avons commencé par utiliser la protéomique quantitative pour étudier les indicateurs sanguins des cosmonautes, nous avons donc détecté non seulement la présence d'une protéine mais sa quantité, également. Nous prévoyons d'utiliser à l'avenir une approche ciblée pour détecter des protéines plus spécifiques responsables de la réponse humaine aux conditions spatiales. Pour faire ça, les cosmonautes devront faire des analyses de sang en orbite, " a déclaré le professeur Nikolaev.

Les facteurs qui affectent le corps humain pendant les vols spatiaux sont différents de ceux qui influencent l'évolution humaine sur Terre. On ne sait pas si le corps humain possède des mécanismes chargés de s'adapter rapidement à de tels changements majeurs. Les résultats de l'étude indiquent que de tels mécanismes n'existent probablement pas, parce que pendant le vol spatial, ces adaptations ont lieu dans tous les grands types de cellules humaines, tissus, et organes. Cela indique que le corps humain ne sait pas quoi faire et essaie de faire tout ce qui est en son pouvoir.