La stimolazione da contatto altera l’andatura locomotoria e aumenta la scarica di Ca2+ nei muscoli del Caenorhabditis elegans. Crediti: Atsushi Higashitani et al.
Che i massaggi facciano bene alla salute è risaputo, anche senza bisogno del parere della scienza. Ma sono serviti esperimenti scientifici per stabilire che in condizioni di microgravità fanno ancora meglio. Un nuovo studio sui vermi nematodi rivela infatti che, in condizioni di microgravità simulata, il contatto fisico con oggetti esterni può aiutare a prevenire il declino neuromuscolare. La ricerca, pubblicata sulla rivista iScience, fornisce nuove informazioni sul mantenimento della salute degli astronauti nello spazio.
Negli ultimi 60 anni, centinaia di esseri umani sono andati nello spazio, a volte trascorrendo fino a un anno sulla Stazione spaziale internazionale (Iss). Il volo spaziale sottopone il corpo a condizioni di assenza di peso – o microgravità – che può avere un impatto negativo sulla salute. «Il progressivo declino neuromuscolare in microgravità è un grave problema di salute per gli esseri umani che trascorrono del tempo nello spazio», spiega Atsushi Higashitani, biologo molecolare della Tohoku University. «Il nostro team internazionale ha studiato le ragioni alla base di questi cambiamenti».
I ricercatori hanno studiato il Caenorhabditis elegans, un verme nematode che durante il volo spaziale ha mostrato effetti molecolari e fisiologici simili a quelli riscontrati sugli esseri umani, tra cui prestazioni muscolari ridotte e lunghezza del corpo ridotta. In particolare, sia per i vermi cresciuti nello spazio, sia per quelli cresciuti in condizioni di microgravità simulata sulla Terra, si sono concentrati sull’analisi dei livelli di due molecole: la dopamina, un messaggero chimico nel sistema nervoso noto per essere coinvolto nel movimento e nel rilevamento del contatto fisico, e Comt-4, un enzima responsabile della scomposizione della dopamina.
Infografica che sintetizza i risultati della ricerca. Crediti: Atsushi Higashitani et al.
Nei vermi cresciuti in microgravità, i ricercatori hanno riscontrato livelli ridotti di entrambe le molecole. I livelli di dopamina nei vermi cresciuti nello spazio erano meno della metà di quelli trovati nei vermi cresciuti in condizioni di gravità normale, e questo li rendeva più lenti nel “nuotare”. La somministrazione di dopamina ha ripristinando il normale movimento e la normale lunghezza del corpo.
Successivamente, i ricercatori hanno verificato se il declino neuromuscolare fosse il risultato diretto della microgravità o un effetto indiretto del ridotto contatto fisico. Hanno confrontato vermi adulti cresciuti in condizioni di microgravità simulata, posti a contatto fisico con microsfere di plastica oppure in un liquido dove galleggiavano, perdendo quindi il contatto con la base del piatto. Nel primo gruppo i livelli di dopamina e Comt-4 non sono diminuiti e i vermi hanno mostrato un movimento normale. Inoltre, nei vermi adulti cresciuti in condizioni di microgravità i livelli di calcio – che svolge un ruolo importante nella contrazione muscolare – sono risultati ridotti, ma sono stati ripristinati quando i vermi sono stati posti a contatto con le microsfere.
Nel complesso, questi risultati indicano che la mancanza di contatto fisico che si verifica durante la quasi assenza di gravità riduce i livelli di dopamina e, a sua volta, provoca danni neuromuscolari. «Abbiamo scoperto un legame tra contatto fisico, dopamina e regolazione muscolare che controlla la salute neuromuscolare in condizioni di microgravità», afferma Higashitani. «L’introduzione del contatto fisico ristabilisce questo legame e aiuta a ripristinare la funzione muscolare».
Questo studio suggerisce che prendere di mira il sistema della dopamina attraverso il contatto fisico con gli oggetti può prevenire il declino muscolare ed è una strategia di trattamento realistica per promuovere viaggi umani più sicuri nello spazio profondo. Basterebbe un delicato contatto meccanico, come un massaggio alle mani e ai piedi, per mantenere la salute neuromuscolare degli astronauti.
Per saperne di più:
- Leggi su iScience l’articolo “Loss of physical contact in space alters the dopamine system in C. elegans” di Surabhi Sudevan, Kasumi Muto, Nahoko Higashitani, Toko Hashizume, Akira Higashibata, Rebecca A. Ellwood, Colleen S. Deane, Mizanur Rahman, Siva A. Vanapalli, Timothy Etheridge, Nathaniel J. Szewczyk, Atsushi Higashitani