Effetti biologici dell’ambiente spaziale e sviluppo di contromisure efficaci

Il rimodellamento osseo è un processo dinamico che consente l’adattamento dell’architettura ossea durante i processi di sviluppo e di riparazione, e il mantenimento dell’omeostasi minerale. La compromissione dell’equilibrio formazione/riassorbimento osseo, contribuisce all’insorgenza di patologie quali l’osteoporosi. Studi volti alla comprensione dei meccanismi molecolari e biochimici che regolano il metabolismo osseo forniscono informazioni utili per l’identificazione di nuovi bersagli terapeutici e/o interventi farmacologici mirati. I programmi di ricerca spaziale offrono l’opportunità di studiare questo processo dinamico in presenza di microgravità reale, nota per promuovere riduzione di densità ossea e aumento di fragilità scheletrica.
Recentemente, l’impiego di materiali nanostrutturati per la medicina rigenerativa ossea ha riscosso un crescente interesse. É stato effettuato uno studio multidisciplinare su cellule mesenchimali adulte esposte a microgravità reale (ISS) e simulata durante il differenziamento ad osteoblasti, trattate e non con nano-idrossiapatiti differenzialmente sostitutite, come possibile contromisura per l’osteoporosi indotta da microgravità (Progetto NATO). È stato analizzato il processo di biomineralizzazione mediante studi strutturali ad alta risoluzione spaziale di microdiffrazione di raggi X, e il metabolismo osseo mediante espressione genica di marcatori di differenziamento. Le prossime analisi molecolari (genetica/epigenetica) su fluidi biologici provenienti da astronauti forniranno indicazione su biomarcatori di esposizione come nuovi possibili target terapeutici (Progetto COMET-ISS).