Selon une nouvelle étude de l'Université de Surrey publiée dans iScience, les effets simulés de la microgravité, créés par 60 jours d'alitement constant, perturbent gravement l'expression rythmique des gènes chez l'homme. .

Les astronautes exposés à la microgravité subissent des changements physiologiques, notamment une suppression immunitaire, une inflammation accrue et une réduction de la masse musculaire et de la densité osseuse. Avec l'augmentation des vols spatiaux habités, il est important de comprendre les changements dans les mécanismes moléculaires qui sous-tendent ces changements.

L'auteur principal, le professeur Simon Archer, professeur de biologie moléculaire du sommeil à l'Université de Surrey, a déclaré :« Cette étude unique représente le plus grand ensemble de données longitudinales sur l'expression des gènes en séries chronologiques chez l'homme. L'expression des gènes humains varie de manière rythmique au cours d'une journée de 24 heures, et il est important de collecter des données chronologiques plutôt que de se limiter à des moments uniques pour obtenir une image complète de ce qui se produit dans le corps lorsqu'il est exposé à une microgravité simulée.

"Cela soulève également des questions sur l'impact d'un alitement constant sur notre corps, car nous avons identifié un effet dramatique sur l'organisation temporelle de l'expression des gènes humains."

Dans une étude coordonnée par l'Agence spatiale européenne à la clinique spatiale MEDES à Toulouse, 20 hommes ont suivi un protocole de 90 jours comprenant deux semaines de référence avant 60 jours d'alitement constant à un angle d'inclinaison tête en bas de -6 degrés pour simuler les effets de la microgravité ressentis par les astronautes. Le protocole s'est terminé par deux semaines de récupération.

L’équipe de recherche a analysé l’expression des gènes sur une série chronologique de 24 heures pendant deux jours au départ, trois jours au repos au lit et une fois en convalescence. Les résultats ont montré que 91 % de l'expression des gènes était affectée par le protocole, avec une perturbation majeure du nombre, du timing et de l'amplitude des gènes rythmiques, qui affichent des changements dans leur ARNm toutes les 24 heures.

L’expression perturbée des gènes est associée à la traduction des protéines, aux processus immunitaires et inflammatoires et à une diminution de la fonction musculaire. Pendant la période de récupération, la perturbation de la fonction musculaire a été restaurée ; cependant, des effets durables ont été identifiés avec la traduction des protéines.

L'auteur principal, le professeur Derk-Jan Dijk, professeur de sommeil et de physiologie et directeur du Surrey Sleep Research Center, a déclaré :« On pensait autrefois que le voyage dans l'espace était irréalisable; cependant, la croissance de l'industrie spatiale signifie qu'il s'agit désormais d'une possibilité réelle. Beaucoup de choses restent inconnues sur l'impact de la microgravité sur le corps, et il est important que nous en sachions davantage avant de commencer à « passer des vacances » dans l'espace.

"En s'appuyant sur ce que nous avons découvert, la deuxième partie de notre étude, utilisant la même cohorte d'hommes, étudiera l'impact de la microgravité sur le sommeil, les rythmes circadiens et les hormones des individus."

Le professeur Keith Ryden, professeur d'ingénierie spatiale et directeur du Centre spatial de Surrey, a déclaré :« Les vols spatiaux habités sont à nouveau à l'ordre du jour avec le retour prochain des astronautes sur la Lune via le projet Artemis de la NASA, parallèlement à la croissance du tourisme spatial. des plans sont en place pour qu'un astronaute britannique se rende à l'ISS en 2025 via le programme UKSA Axiom.

"C'est formidable de voir qu'avec cette nouvelle publication, l'Université de Surrey, bien connue pour ses recherches spatiales, jette les bases d'une meilleure gestion de l'impact de l'environnement spatial sur les voyageurs spatiaux et assure leur sécurité."

Plus d'informations : Simon N. Archer et al, Modifications dynamiques étendues du transcriptome humain et de son organisation circadienne lors d'un alitement prolongé, iScience (2024). DOI :10.1016/j.isci.2024.109331

Informations sur le journal : iScience

Fourni par l'Université de Surrey