Cosa succede ai muscoli degli astronauti che rimangono per mesi in orbita, in assenza di gravità, e perché si atrofizzano? Dal 2012 se ne sta occupando Stefania Fulle (Genova, ’60), Professore Ordinario di Fisiologia, all’Università Gabriele D’Annunzio di Chieti con un progetto, MyoGravity, che è una sua idea.

Impegnata da tempo nello studio della rigenerazione muscolare dell’uomo, cinque anni fa, Fulle ha deciso di partecipare ad un Bando dell’ Agenzia Spaziale Italiana (Bando di Volo Umano Spaziale per Ricerche e Dimostrazioni Tecnologiche sulla Stazione Spaziale Internazionale) per studiare, appunto, gli effetti della microgravità sulla biologia delle cellule del muscolo scheletrico, uno degli organi più colpiti a seguito di lunghe permanenze nello spazio.

“Si parte –  spiega la docente – dal presupposto che in assenza di gravità, come avviene nello spazio, il muscolo scheletrico vada incontro ad atrofia, con perdita di massa muscolare e alterazione nella composizione delle fibre. Conoscere le cause di questo fenomeno aiuterà a contrastarne gli effetti dannosi. La Stazione Spaziale Internazionale (ISS) è un luogo ideale per questo tipo di studi perché, gravitando in orbita terrestre bassa, risente della quasi assenza di gravità o microgravità”.

Al suo studio sembra molto interessata la NASA per il suo prossimo obiettivo: una missione su Marte. Ma le informazioni che si otterranno saranno utili anche per comprendere meglio alcune patologie che hanno alla base i meccanismi dell’atrofia muscolare.

Ma di preciso come avviene lo studio dei muscoli sottoposti a stress? Viene prelevato un piccolissimo pezzetto di muscolo dalla coscia con un ago bioptico che utilizza una tecnica messa a punto dal gruppo di ricerca della Fulle qualche anno fa. Non sono necessarie incisioni, come per le classiche biopsie, molto più invasive. “Dalla biopsia muscolare in laboratorio – fa sapere la docente- si ottengono cellule staminali (chiamate cellule satelliti) che vengono moltiplicate e hanno l’obiettivo di rigenerare e riparare il tessuto muscolare. Il progetto MyoGravity, appunto, cerca di comprendere cosa possa compromettere a volte la possibilità da parte di tali cellule di contrastare l’effetto della microgravità, rigenerando il tessuto muscolare che si atrofizza”.

Il progetto, risultato vincitore di finanziamento da parte dell’Agenzia Spaziale Italiana, è coordinato da Stefania Fulle, ma coinvolge tre gruppi di ricerca: quello di Guglielmo Sorci dell’Università di Perugia – che fa direttamente parte del team dell’Ateneo di Chieti – quello di  Antonio Musarò dell’Università Sapienza di Roma e quello di Fernanda Amicarelli dell’Università de L’Aquila.

Myogravity si avvale anche della collaborazione tecnologica di un altro partner, la Kayser Italia s.r.l., azienda leader nel settore aerospaziale, che ha realizzato l’hardware e le unità sperimentali in cui sono state coltivate le cellule. Lo studio, inoltre, è inserito in un programma di ricerca più vasto, avviato dall’Agenzia Spaziale Italiana, comprendente quattro progetti scientifici sul volo umano, denominato ASI-BIOMISSION. L’Agenzia ha inserito questi progetti nella missione VITA, in cui è coinvolto l’astronauta, Paolo Nespoli.

A che punto si è con il progetto? “Sono state attivate e concluse tutte le procedure per ottenere le autorizzazioni da parte dei vari Medical Board (Comitati Etici) sia italiano che di ESA e di NASA – risponde Fulle-  Il team ha imparato ad utilizzare le unità sperimentali e messo a punto il protocollo sperimentale per queste unità. Abbiamo effettuato a Colonia una biopsia muscolare (condividendola con altri due progetti finanziati da ESA) all’astronauta Paolo Nespoli prima della sua partenza, avvenuta il 28 luglio scorso, per la missione di cinque mesi sulla ISS, che durerà fino al prossimo dicembre. Abbiamo reclutato a Chieti i nostri volontari a cui abbiamo effettuato agobiopsie muscolari e su cui abbiamo fatto tutte le verifiche richieste da NASA. Dalle biopsie abbiamo ottenuto cellule satelliti – utilizzate negli esperimenti già effettuati – e che impiegheremo anche nei prossimi”.

L’estate scorsa il team della professoressa si è spostato nei laboratori della Space Station Processing Facility del Kennedy Space Center della NASA, a Cape Canaveral. Il progetto, che è unico, terminerà a gennaio 2019.

Prossimi step? “Eseguiremo – annuncia Fulle –  una seconda biopsia muscolare a Paolo Nespoli dopo la sua permanenza nello spazio e questo ci permetterà di esaminare le cellule staminali che isoleremo e che sono rimaste nel muscolo durante la permanenza nello spazio. Le confronteremo con quelle che abbiamo inviato sulla ISS nelle unità sperimentali e quelle che abbiamo coltivato a terra. Le informazioni che si otterranno potrebbero permettere di individuare futuri interventi nutrizionali e farmacologici per contrastare l’atrofia muscolare da microgravità e favorire la crescita e il mantenimento della massa muscolare durante viaggi spaziali di lunga durata. Il vantaggio dei nostri studi è che la microgravità produce atrofia in tempi molto più veloci di quanto non avvenga, ad esempio, nell’atrofia da invecchiamento. Le ricadute  delle nostre ricerche non saranno  immediate, ma i risultati ottenuti sono un punto di partenza molto prezioso per ulteriori studi”.

                                                                                                                                                                                                                           Cinzia Ficco

Riproduzione riservata