La NASA espère envoyer des humains sur Mars d'ici 2030 pour une mission aller-retour qui pourrait prendre jusqu'à trois ans, bien plus longtemps qu'aucun humain n'a jamais voyagé dans l'espace. De tels vols spatiaux à long terme pourraient affecter négativement certaines cellules du système immunitaire des astronautes, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université de l'Arizona.

"Ce qui inquiète la NASA et les autres agences spatiales, c'est de savoir si le système immunitaire va être compromis ou non lors de missions de vol spatial très prolongées, " a déclaré Richard Simpson, auteur principal et professeur agrégé de sciences nutritionnelles à l'UA. "Quels sont les risques cliniques pour les astronautes pendant ces missions lorsqu'ils sont exposés à des choses comme la microgravité, stress de rayonnement et d'isolement? Cela pourrait-il être catastrophique au point que l'astronaute ne serait pas en mesure de terminer la mission ?"

Simpson et son équipe de chercheurs à l'UA, l'Université de Houston, Université d'État de Louisiane et NASA-Johnson Space Center, ont étudié les effets des vols spatiaux de six mois ou plus sur les cellules tueuses naturelles, ou des cellules NK, un type de globule blanc qui tue les cellules cancéreuses dans le corps et empêche les anciens virus de se réactiver.

"Le cancer est un grand risque pour les astronautes lors de missions de vol spatial très prolongées en raison de l'exposition aux radiations, ", a déclaré Simpson. "[Les cellules NK] sont également très importantes pour tuer les cellules infectées par un virus. Quand tu es dans la station spatiale, c'est un environnement très stérile—vous n'êtes pas susceptible d'attraper la grippe ou un rhinovirus ou une infection de type communautaire—mais les infections qui posent problème sont les virus qui sont déjà dans votre corps. Ce sont principalement des virus qui causent des choses comme le zona, mononucléose ou boutons de fièvre; ils restent dans votre corps pour le reste de votre vie, et ils se réactivent lorsque vous êtes stressé."

Les scientifiques ont comparé des échantillons de sang de huit membres d'équipage qui ont effectué des missions vers la Station spatiale internationale avec des individus en bonne santé restés sur Terre. Des échantillons de sang ont été prélevés avant le lancement, à plusieurs moments de la mission et après le retour des astronautes sur Terre.

Les résultats ont montré que la fonction des cellules NK est altérée chez les astronautes par rapport aux niveaux pré-vol et aux contrôles au sol. Au jour de vol 90, L'activité cytotoxique des cellules NK contre les cellules leucémiques in vitro a été réduite d'environ 50 % chez les membres d'équipage de la Station spatiale internationale.

"Lorsque nous examinons la fonction des échantillons d'astronautes pendant le vol par rapport à leurs propres échantillons avant leur vol, ça descend. Quand on les compare à des témoins restés sur Terre, ça descend encore, ", a déclaré Simpson. "Je ne pense pas qu'il y ait le moindre doute que la fonction des cellules NK diminue dans l'environnement des vols spatiaux lorsqu'elle est analysée dans un système de culture cellulaire."

L'effet semble être plus prononcé chez les astronautes novices, contrairement à ceux qui ont déjà été dans l'espace.

"Par chance, nous avons constaté que la moitié de nos membres d'équipage avaient déjà volé, et l'autre moitié n'avait pas, " a déclaré Simpson. " Nous avons donc pu les diviser en deux pour voir s'il y avait un effet, et il y avait. Les « recrues » ont eu des baisses plus importantes de la fonction des cellules NK par rapport aux vétérans. »

Les différences peuvent être attribuées à l'âge ou au stress, Simpson a dit, en supposant que les astronautes débutants, qui sont généralement plus jeunes que leurs homologues vétérans, trouveraient les voyages dans l'espace plus stressants que ceux qui l'avaient fait auparavant.

Reste à savoir si la baisse de la fonction des cellules NK rend les astronautes plus sensibles au cancer et à la réactivation virale, dit Simpson. Il espère en apprendre davantage grâce à de futures études.

"La question suivante serait, comment atténuer ces effets ? Comment pouvons-nous empêcher le système immunitaire de décliner pendant les voyages dans l'espace ?", a-t-il déclaré. "Pour ce faire, vous devez d'abord déterminer ce qui cause le déclin :est-ce le stress ? Est-ce de la microgravité ? Est-ce un rayonnement ? Est-ce une pléthore de choses? Quand on comprend ça, nous pouvons essayer de trouver des moyens de cibler directement ces facteurs et de les atténuer. »

Simpson et ses collègues chercheurs du NASA-Johnson Space Center, avec des scientifiques européens et russes, travaillent déjà sur des contre-mesures potentielles qui pourraient aider à garder les astronautes en bonne santé dans l'espace, y compris une intervention nutritionnelle ou pharmacologique et une augmentation de l'exercice, qui ont tous été montrés pour avoir un effet positif sur la fonction du système immunitaire.

Des études ont montré que passer de longues périodes loin de la Terre comporte des risques pour la santé, tels que la perte musculaire et osseuse due aux effets de la microgravité. Mais les scientifiques ne savaient pas jusqu'à présent si les conditions uniques rencontrées par les astronautes avaient un impact sur le système immunitaire. Le papier, Le vol spatial inhibe la fonction des cellules NK, a été publié dans le Journal de physiologie appliquée .