Dalla microgravità simulata alle applicazioni mediche: prosegue il programma di ricerca promosso dall’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) denominato Science For Bed-Rest. L’iniziativa nasce dall’esigenza di comprendere meglio gli effetti della microgravità simulata sull’organismo umano e di sviluppare strategie di prevenzione e contromisure in vista delle future missioni spaziali di lunga durata. Al contempo, queste ricerche sono particolarmente rilevanti per contrastare le conseguenze dell’inattività fisica e dell’immobilità prolungata sulla Terra, come accade per le persone anziane o i pazienti allettati.
Il programma Science For Bed-Rest coinvolge 21 volontari adulti, uomini e donne, ciascuno sottoposto a 21 giorni di allettamento in posizione inclinata. Questo modello di bed-rest è ampiamente riconosciuto dalla comunità scientifica per riprodurre lo spostamento dei fluidi e l’inattività tipici delle missioni spaziali.
La gestione sanitaria e logistica della campagna è stata affidata, tramite un bando europeo, dall’Agenzia Spaziale Italiana al Centro di Ricerche Scientifiche di Capodistria (ZRS Koper-Capodistria) in partenariato con l’Ospedale Generale di Isola (SBI), che effettueranno anche tutte le misurazioni standard previste e garantiranno un adeguato ambiente di ricerca. I volontari sono ospitati in un reparto dedicato dell’Ospedale Generale di Isola, con sorveglianza sanitaria continua, assistenza medica qualificata, dieta personalizzata ed esercizi di mobilizzazione passiva.
Il programma di ricerca Science For Bed-Rest offre l’opportunità unica di monitorare e analizzare quotidianamente la risposta psico-fisica dei volontari al bed-rest attraverso misurazioni, prelievi di campioni biologici e biopsie muscolari, che verranno raccolti prima, durante e dopo il periodo di degenza. Tutte le procedure sono state approvate dal Comitato Etico competente che ne garantisce la correttezza e il rispetto dei più alti standard di sicurezza. Durante tutto il percorso, i volontari sono seguiti da personale altamente qualificato e sono costantemente informati sulle attività e sulle misure di tutela adottate.
Nel corso della campagna, l’Agenzia condurrà, in collaborazione con università e centri di ricerca italiani, sette esperimenti selezionati attraverso una call for ideas, coinvolgendo un totale di oltre 90 ricercatori.
BEAT-REST, in collaborazione con il Politecnico di Milano, si propone di studiare gli effetti dell’inattività sulla funzione elettromeccanica cardiaca tramite sensori indossabili e identificare biomarcatori affidabili per monitorare, e possibilmente prevenire l’evoluzione dei cambiamenti indesiderati.
BIOMEX, con l’Università di Udine, studierà gli effetti del bed-rest sulla funzione dei piccoli vasi, sul metabolismo e sulla funzione delle cellule muscolari.
BIOMUSK, insieme all’Università di Bari, analizzerà i biomarcatori tissutali e circolanti dei cambiamenti muscoloscheletrici, microvascolari e endoteliali.
ENDOCRINE, sempre con l’Università di Bari, studierà le risposte ormonali al bed-rest e il loro impatto su fertilità, ossa, muscoli e regolazione dei fluidi.
GENERA-MA, in collaborazione con l’Università di Trieste, ha come obiettivo l’analisi della regolazione nutrizionale dell’atrofia muscolare con metodiche non invasive basate sulla cinetica degli aminoacidi.
NEUROMYO, insieme all’Università di Padova, analizzerà i principali indicatori biologici e molecolari legati ai processi di degenerazione muscolare alla base della perdita di massa e forza muscolare, alle alterazioni della funzionalità mitocondriale e alla compromissione del sistema neuromuscolare e sensomotoria.
STOP-MUSCLE ATROPHY, con l’Università di Pavia, si prefigge di definire i meccanismi molecolari coinvolti nell’atrofia muscolare da inattività, studiando la complessa interazione tra le fibre muscolari e le cellule mononucleari coinvolte nel mantenimento e nella riparazione muscolare, al fine di identificare nuovi bersagli terapeutici per potenziali contromisure.
A questi si aggiunge la sperimentazione di un innovativo dispositivo sviluppato dall’ASI, EMSi.BR\_00, prodotto dall’azienda italiana REA Space: un sistema sensorizzato che monitora lo stato fisiologico e fornisce impulsi di elettrostimolazione adattiva per contrastare la perdita di tono muscolare e densità ossea.
Elemento trasversale a tutti i progetti sarà l’analisi delle differenze individuali e di genere nelle risposte fisiologiche, comportamentali e neurocognitive al bed-rest. Questo aspetto rappresenta uno dei punti di maggiore innovatività della campagna: il confronto uomo-donna viene infatti integrato in ciascuno degli studi, offrendo un contributo scientifico prezioso in un ambito – quello delle differenze di genere nella ricerca biomedica – ancora poco esplorato a livello internazionale.
Con Science For Bed-Rest, l’Agenzia Spaziale Italiana rafforza il proprio impegno nella ricerca biomedica spaziale e nel trasferimento di conoscenze dalla dimensione orbitale alla vita quotidiana, contribuendo al progresso scientifico e alla salute delle persone sulla Terra. Le soluzioni sviluppate per proteggere la salute degli astronauti possono infatti trasformarsi in nuove tecnologie, terapie e protocolli per la riabilitazione e la prevenzione delle malattie legate all’invecchiamento e alla sedentarietà, migliorando così la qualità della vita delle persone sulla Terra.
In alto: Valutazione della risposta pressoria e cardiaca durante la transizione dalla posizione supina alla posizione eretta (test ortostatico). Crediti: Centro di Ricerche Scientifiche di Capodistria (ZRS Koper-Capodistria)
Foto 1: Monitoraggio dell'attività elettrica cerebrale con elettroencefalogramma dinamico durante il movimento.
Foto 2: Volontario sottoposto a elettroencefalogramma durante il Balance Test presso i laboratori del Centro di Ricerche Scientifiche di Capodistria.
Crediti per ambedue le foto: Centro di Ricerche Scientifiche di Capodistria (ZRS Koper-Capodistria)
