Uno dei problemi principali cui vanno incontro gli astronauti in missioni di volo spaziale di lunga durata è l'esposizione alle radiazioni ionizzanti e il conseguente stress ossidativo. La retina umana è tra gli organi maggiormente colpiti dalle radiazioni ionizzanti. Inoltre, i continui cambiamenti nelle condizioni di illuminazione dovuti al movimento della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) portano gli astronauti a sperimentare varie albe e tramonti nelle 24 ore. Questi fenomeni causano problemi e difficoltà nel mantenere il ritmo del sonno.
L’esperimento Night Vision (Eyespots and Macular Pigments Extracted from Algal Organisms Immobilized in Organic Matrix with the Purpose to Protect Astronaut’s Retina ) è uno studio sulla risposta di ceppi di microalghe (che contengono eyespots simili alla retina umana) alle radiazioni spaziali al fine di ottenere risultati che possanoessere utilizzati per migliorare i futuri piani alimentari destinati agli astronauti.
La luteina (sostanza presente nei vegetali con azione protettiva dal danno cellulare) e la zeaxantina (sostanza che si trova di solito in frutta e verdura di colore giallo/arancione, così come nel tuorlo d'uovo) sono i pigmenti presenti sia nella macula che nella lente dell'occhio umano e vengono indicati anche come pigmenti maculari (MP). Appartengono alla famiglia delle xantofille (pigmenti gialli e arancioni presenti nelle piante, grassi animali e tuorli d'uovo) che sono derivati ossidati dei caroteni, che includono diversi composti. Sia i caroteni che le xantofille appartengono a una classe di poliisoprenoidi (molecole sintetiche). Gli effetti degli MP sul corpo umano comprendono il miglioramento della funzione visiva e la protezione dai danni foto-indotti, in quanto in grado di filtrare la luce blu e schermare le radiazioni ad onde corte. Studi epidemiologici hanno mostrato una forte correlazione tra i livelli di luteina e zeaxantina nei tessuti oculari, nel siero e nel plasma sanguigno e una ridotta incidenza di stress ossidativo associato all'età e alla degenerazione del pigmento maculare.
Gli MP non possono essere sintetizzati dall'organismo e devono essere introdotti attraverso la dieta. Esistono altre xantofille che svolgono anche un ruolo importante nella protezione dell'apparato visivo. L'alga unicellulare Chlamydomonas reinhardtii possiede solo un cloroplasto che è in contatto con un organello arancione chiamato eyespot; simile alla retina umana. Come la retina umana, l'eyespot algale presenta pigmenti maculari coinvolti nella percezione della luce e un'organizzazione simile. Altre alghe con eyespot simili includono Chlamydomonas nivalis e Haematococcus pluvialis.
Questo progetto propone lo studio della resistenza alle radiazioni ionizzanti delle alghe e dei mutanti genetici di Chlamydomonas reinhardtii che accumulano varie quantità di pigmenti maculari negli eyespot. Estratti di eyespot saranno inoltre valutati per il loro effetto protettivo antiossidante e per il potenziale impego per l’alimentazione in future missioni di esplorazione umana dello spazio.
