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mercoledì 9 maggio 2012

Enzima 5-LOX, una ricerca in biologia sulla Stazione Spaziale Internazionale

(Immagine, credit ESA–J. Hatton)

NEWS SPAZIO :- Continuiamo a seguire una ricerca svolta sulla Stazione Spaziale Internazionale di cui avevamo parlato qualche tempo fa. Mi riferisco all'esperimento ROALD2 / RESLEM per lo studio del ruolo di alcuni tipi di lipidi nella regolazione dei processi di immunità nei linfociti umani e nel ciclo cellulare in condizioni di microgravità. Qui sotto alcuni dettagli


L'esperimento, ideato dai Prof. Battista e Maccarrone dell'Università di Teramo (call ESA ILSRA-2009, prime contractor Kayser Italia) è ritornato sulla Terra con la capsula Soyuz TMA-22 una decina di giorni fa.

Esso potrebbe produrre importanti risultati che possono gettare luce sul perché il sistema immunitario degli astronauti in orbita non funziona bene come sulla Terra. Cosa importante non solo per il programma spaziale in sé ma anche - sperabilmente - per le possibilità di essere di aiuto anche per le persone che qui sulla Terra presentano una ridotta risposta immunitaria, in particolar modo per gli anziani.



In condizioni di microgravità come ad esempio in orbita nella Stazione Spaziale Internazionale gli astronauti possono avere più o meno difficoltà ad adattarsi alle nuove condizioni ambientali. Il loro sistema immunitario è meno efficiente e scoprirne le cause è un filone di ricerca molto attivo nelle scienze spaziali.

I ricercatori dell'Università di Teramo ed il Centro Europeo di Ricerca sul Cervello (CERC, Fondazione Santa Lucia) avevano già scoperto con precedenti studi che un particolare enzima chiamato 5-LOX diventa più attivo in condizioni di microgravità. Questo enzima regola in parte l'aspettativa di vita delle cellule umane.

Una variazione del livello di attività di 5-LOX potrebbe influenzare la salute degli astronauti in orbita? In che modo? Per scoprirlo furono inviati sulla Stazione i campioni di sangue di due donatori sani.
Uno di questi è stato esposto alle condizioni di microgravità per due giorni, mentre l'altro è stato mantenuto all'interno di una piccola centrifuga per simulare la gravità Terrestre (la vedete in alto).

Al termine i campioni di sangue sono stati congelati e rimandati a Terra per le analisi.

Come previsto il campione di sangue tenuto in condizioni di microgravità presentava una maggiore attività dell'enzima 5-LOX rispetto a quello tenuto nella centrifuga. Quest'ultimo poi aveva le stesse caratteristiche di un altro campione rimasto a Terra.

Il prof. Maccarrone: "Adesso abbiamo un enzima ben preciso che potrebbe avere un ruolo concreto nell'indebolire i sistemi immunitari. L'enzima 5-LOX può essere bloccato con particolari farmaci, quindi potrebbe essere vicino alla realtà utilizare questi risultati per aumentare la salute umana".

Limitare l'attività biologica di alcuni segnali cellulari quali ad esempio quelli controllati da 5-LOX potrebbe anche portare a rallentare parte del processo di invecchiamento.

Lo studio su 5-LOX e sui composti correlati continua. I ricercatori analizzeranno i risultati dell'esperimento ROALD2 / RESLEM per cercare altre varizioni nelle cellule  e tentare di comprenderne meglio le alterazioni dovute alla microgravità.

(Immagine, credit ESA–J. Hatton)

Fonte dati, ESA.

7 commenti:

  1. Vedete quali problematiche comporterebbe un viaggio lungo nello spazio in microgravità? ..e queste sono solo le implicazioni che conosciamo!!.. prima di poter affrontare un'avventura spaziale bisogna conoscere molto di più di ciò che ci può succedere in un ambiente che ci è estremamente ostile dal punto di vista biologico e biochimico!!! Quindi chi fà proclamoni di viaggi alla portata di tutti in tempi brevi (vedi Space X)farebbe bene a riflettere sull'opportunità di studiare un tantino di più la fisiologia umana nello spazio, prima di pensare a viaggi su Marte!!!!

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    1. Perfettamente d'accordo con te. Molti "scienziati" e anche alcune aziende già parlano di "uomo su Marte", ma se prima non si studia come risolvere per esempio i problemi legati ad assenza di gravità prolungata sul sistema caridiovascolare, scheletrico etc, il problema dei raggi cosmici e così via, è inutile parlare di "uomo su Marte"!
      Purtroppo lo spazio è un'ambiente altamente ostile all'uomo!

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  2. Con i sistemi "attached centrifuge" e i rotation hubs in corso di studio alla nasa e all'esa i problemi legati all'assenza di gravità saranno ridotti in modo significativo e, in alcune configurazioni, del tutto eliminati.
    Resta il problema delle radiazioni che le agenzie stanno studiando con attenzione, insieme a tutte le problematiche dei viaggi spaziali di lunga durata, sull' argomento per esempio vedere http://www.nasaspaceflight.com/2012/04/delving-deeper-dsh-configurations-support-craft/

    Giorgio

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  3. ..anche con questi studi le problematiche rimangono secondo me.. mettiamo che durante un viaggio piuttosto lungo avvenga un imprevisto al sistema di gravità artificiale, ammettiamo che non lo si possa riparare.. che facciamo?? Nello spazio bisogna avere le spalle piuttosto larghe per tirare avanti.. Cristoforo Colombo aveva le caravelle per raggiungere il nuovo mondo e, benchè l'oceano fosse immenso, il problema più grande per i navigatori era sopratutto quello di riuscire a non prendere lo scorbuto fintantochè non si toccava terra, sperando ci fosse la frutta!!! Al momento un viaggio umano su Marte, senza un bagaglietto di esperienza spaziale al di fuori dell'orbita terrestre, mi sembra un tantino prematuro.. considerando poi che bisogna trovare un combustibile che ci dia un tantino di velocità in più.. perchè ragazzi.. andiamo ancora troppo lentamente!!

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  4. L'esperimento ROALD2/RESLEM è un esempio di capacità scientifica (Uniteramo, TorVergata) e industriale (Kayser Italia)tutta italiana.
    Primo esperimento tra quelli selezionati da ESA nella call ILSRA 2009 ad essere cotrattualizzato e volato (undici mesi, tempo record).
    E' anche una dimostrazione della collaborazione tra scienza e industria spaziale, ognuno nel proprio ruolo.
    Eccellenza che è dimostrata da due nuovi contratti affidati come prime alla azienda spaziale livornese:esperimento Spheroids e esperimento NIH-1a. Quest'ultimo vede come ricercatrice l'astronauta USA Millie Fulford, e prevede il lancio a fine anno (SpaceX ?).
    Tutta questa attività ESA e anche di ASI (vedi recenti bandi di biotecnologie e quelli connessi al volo di due astronauti itliani) testimonia quanto sia importante la biomedicina spaziale, per poter affrontare con successo la lunga permanenza umana, individuare le contromisure, e riportare sulla terra farmaci e protocolli utili per la vita di tutti i giorni.
    L'italia ha in questo campo delle Life Sciences un ruolo trainante, e ci auguriamo che venga riconfermato quando la conferenza ministeriale d'autunno dovrà varare il programma ESA ELIPS 4-
    Venendo all'argomento della gravità artificiale, è vero che la visione della grande centrifuga di Odissea 2001 è affascinante, ma purtroppo rimarrà un sogno per molti anni ancora. Alcuni studi limitati a piccole centrifughe (Short Arm Human Centrifuge)inserite dentro un modulo della ISS (circa 4 metri di diametro)mostrano limiti di fattibilità anche economica.
    Le scelte per i ministri non sarannoo semplici, perchè si troveranno a decidere se è più importante un analizzatore di bordo, una gabbia per topi, un sistema di controllo ambientale, etc.
    Una cosa però è certa: parliamo continuamente di ricerca, innovazione e tecnologia: bene, l'Italia della ricerca biomedica spaziale ha tutti i titoli per rafforzare la propria presenza nell'arena.

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  5. Vedere anche il progetto nasa al link http://phys.org/news/2011-02-nasa-nautilus-x-reusable-deep-spacecraft.html

    primi passi a livello progettuale, comunque passi da fare prima o poi.

    Giorgio

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  6. Lo Spazio ci salverà..e ci dannerà:)

    Comunque ce le vedo le industri farmaceutiche a far passare cure definitive sulle malattie..si ce le vedo proprio..:D

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