Les reins des astronautes survivraient-ils à un aller-retour vers Mars ?

L’étude, publiée dans « Nature Communications », est la plus grande analyse de la santé rénale lors des vols spatiaux à ce jour et comprend le premier ensemble de données sur la santé des astronautes commerciaux. Il est publié dans le cadre d’une collection spéciale d’articles « Nature » ​​sur l’espace et la santé.

On pense que bon nombre de ces problèmes trouvent leur origine dans le exposition aux rayonnements spatiaux, comme les vents solaires du Soleil et le rayonnement cosmique galactique (GCR) de l’espace lointain, dont le champ magnétique terrestre nous protège. Étant donné que la plupart des vols spatiaux habités se déroulent en orbite terrestre basse (LEO) et bénéficient d’une protection partielle contre le champ magnétique terrestre, seules les 24 personnes qui ont voyagé vers la Lune ont été exposées au GCR sans atténuation et pendant une courte période seulement. (6-12 jours).

Personne n’a étudié quels changements pourraient se produire dans les reins et d’autres organes en raison des conditions qui seraient vécues lors de voyages spatiaux au-delà du champ magnétique terrestre pendant de longues périodes. Aujourd’hui, une nouvelle étude, menée par des chercheurs de l’University College London (UCL), révèle que la structure et la fonction des reins sont altérées par les vols spatiauxtandis que le rayonnement galactique provoque des dommages permanents qui mettraient en danger toute mission vers Mars.

Dans cette recherche financée par Wellcome, St Peters Trust et Kidney Research UK (KRUK), une équipe de chercheurs, dirigée par l’UCL, provenant de plus de 40 institutions sur cinq continents, a réalisé une série d’expériences et d’analyses pour étudier comment les reins réagissent au vol spatial.

Cela comprenait des évaluations biomoléculaires, physiologiques et anatomiques utilisant des données et des échantillons provenant de 20 cohortes d’étude. Ils ont pris en compte des échantillons de plus de 40 missions spatiales en orbite terrestre basse impliquant des humains et des souris, dont la plupart se sont rendues à la Station spatiale internationale, ainsi que 11 simulations spatiales impliquant des souris et des rats.

Sept de ces simulations impliquaient des souris exposées à des doses simulées de GCR équivalentes à des missions de 1,5 et 2,5 ans sur Mars, imitant un vol spatial au-delà du champ magnétique terrestre.

Les résultats ont indiqué que les reins humains et animaux sont « remodelés » par les conditions dans l’espace, avec des tubules rénaux spécifiques responsables de l’ajustement de l’équilibre en calcium et en sel montrant des signes de rétrécissement après moins d’un mois dans l’espace. Les chercheurs affirment que la cause probable de ce phénomène est la microgravité plutôt que le GCR, bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour déterminer si l’interaction de la microgravité et du GCR peut accélérer ou aggraver ces changements structurels.

On pensait auparavant que la principale raison pour laquelle calculs rénaux lors de missions spatiales Cela était uniquement dû à une perte osseuse induite par la microgravité, qui entraîne une accumulation de calcium dans les urines. Cependant, les découvertes de l’équipe de l’UCL suggèrent que la façon dont les reins traitent les sels est fondamentalement modifiée par les vols spatiaux et est susceptible de jouer un rôle majeur dans la formation de calculs rénaux.

La découverte la plus alarmante, du moins pour tout astronaute envisageant un voyage aller-retour de trois ans vers Mars, est que les reins de souris exposées à des rayonnements imitant le GCR pendant deux ans et demi ont subi dommages permanents et perte de fonction.

“Nous savons ce qui est arrivé jusqu’à présent aux astronautes lors des missions spatiales relativement courtes, en termes d’augmentation des problèmes de santé tels que les calculs rénaux. Ce que nous ne savons pas, c’est pourquoi ces problèmes surviennent, ni ce qui arrivera aux astronautes lors de vols plus longs comme la mission proposée sur Mars. Si nous ne développons pas de nouvelles façons de protéger les reins, je dirais que même si un astronaute peut atteindre Mars, vous pourriez avoir besoin d’une dialyse au retour. Nous savons qu’il faut du temps pour que les reins montrent des signes de dommages causés par les radiations. Lorsque cela deviendra évident, il sera probablement trop tard pour éviter un échec, ce qui serait catastrophique pour les chances de succès de la mission”, prévient le Dr Keith Siew, premier auteur de l’étude du London Tubular Centre, basé dans le département. de médecine rénale à l’UCL.

Les auteurs assurent que, même si les résultats révèlent de sérieux obstacles à une mission vers Mars, il est nécessaire d’identifier les problèmes avant de pouvoir développer des solutions.

“Notre étude met en évidence le fait que si vous planifiez une mission spatiale, les reins comptent vraiment. Il n’est pas possible de les protéger du rayonnement galactique à l’aide d’un blindage., mais à mesure que nous en apprendrons davantage sur la biologie rénale, il sera peut-être possible de développer des mesures technologiques ou pharmaceutiques pour faciliter les voyages spatiaux prolongés. “Tout médicament développé pour les astronautes peut également être bénéfique ici sur Terre, par exemple en permettant aux reins des patients atteints de cancer de tolérer des doses plus élevées de radiothérapie, les reins étant l’un des facteurs limitants à cet égard”, ajoute le professeur Stephen B. Walsh, auteur principal de l’étude du London Tubular Centre, département de médecine rénale de l’UCL.