Come la lattuga coltivata nello spazio potrebbe aiutare gli astronauti a mantenere ossa forti

Questo avvicina di un passo le missioni con equipaggio su Marte.

Per un po’, le principali agenzie spaziali e aziende hanno fantasticato su missioni con equipaggio su Marte. La NASA prevede di effettuare la prima missione umana sul Pianeta Rosso intorno al 2030. E se tocca a SpaceX, ci arriverà presto. Tuttavia, c’è molto da considerare se vogliamo davvero viaggiare su questo pianeta lontano. Non ultimo perché i nostri corpi non erano fatti per un simile viaggio su Marte. Ad esempio, le nostre ossa perdono massa significativa. Ma una ciotola di “lattuga meravigliosa” potrebbe offrire una soluzione.

perdita di massa ossea
Con la tecnologia attuale, ci vorrebbero circa 10 mesi per raggiungere il Pianeta Rosso con una nave con equipaggio. Aggiungi a questo un viaggio di ritorno e un anno di permanenza su Marte, e presto ti ritroverai in una missione di tre anni, in cui gli astronauti sono esposti alla microgravità spaziale per lunghi periodi di tempo. Nel frattempo, grazie alle missioni con equipaggio sulla Stazione Spaziale Internazionale, sappiamo che un volo spaziale del genere non migliora davvero le tue ossa. fatto; A causa della mancanza di gravità, le ossa perdono massa lentamente ma costantemente, il che aumenta il rischio di fratture ossee.

Questo è corretto
Studi precedenti hanno dimostrato che gli astronauti in missioni spaziali lunghe perdono, in media, più dell’1% della loro massa ossea al mese. perché? “Normalmente, le ossa del nostro corpo vengono costantemente scomposte e rimodellate”, ha affermato il ricercatore Kevin Yates. Scienziati. nl Da. Il calcio svolge un ruolo importante nella produzione del tessuto osseo. Tuttavia, l’equilibrio di questi processi cambia in microgravità. Il risultato finale è una perdita di massa ossea. Questo spostamento probabilmente si verifica perché le ossa non sono più soggette alla gravità”.

fratture ossee
Gli scienziati sono alla ricerca di soluzioni da tempo ormai; Come si può mantenere la forza ossea durante i viaggi spaziali a lunga distanza? “È molto importante prevenire le fratture ossee”, ha detto Yates. “Nello spazio e su Marte, questo sarebbe debilitante e difficile da trattare”. Al giorno d’oggi, gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale seguono rigorosi regimi di addestramento nel tentativo di preservare la massa ossea. Ma di solito non rimangono sulla ISS per più di sei mesi. Il viaggio di ritorno su Marte richiede molto più tempo. Ciò significa che i futuri viaggiatori su Marte sono più suscettibili ai disturbi ossei, come l’osteoporosi. “Quindi dobbiamo trattare la perdita ossea con i farmaci”, ha detto Yates. “L’esercizio da solo non è sufficiente per prevenire la perdita ossea”.

medicinale
Per fortuna c’è già una cura. Un farmaco contenente una porzione peptidica dell’ormone paratiroideo umano (PTH-Fc; un ormone prodotto dall’organismo) stimola la formazione ossea e può aiutare a ripristinare la massa ossea in condizioni di microgravità. Tuttavia, c’è un inconveniente significativo. Cioè, questo medicinale ha bisogno di iniezioni quotidiane. Tuttavia, non è pratico portare grandi quantità di medicinali e siringhe in una valigia per viaggiare su Marte. Quindi Yates e i suoi colleghi volevano trovare un modo per consentire agli astronauti di produrlo da soli durante i loro viaggi nello spazio profondo.

lattuga
E hanno scritto in un nuovo studio, e ci sono riusciti. Gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale hanno già dimostrato che possono coltivare lattuga regolare in questo ambiente limitato. Quindi i ricercatori volevano sviluppare una lattuga geneticamente modificata che esprimesse il peptide PTH in forma orale. con successo. “Abbiamo modificato i batteri (Agrobacterium tumefaciens) Viene utilizzato per disattivare il gene che codifica per il PTH-Fc nelle cellule vegetali”, spiega Yates quando gli è stato chiesto. Abbiamo coltivato piante intere da quelle cellule che sono state trasformate dai batteri. Queste piante a loro volta hanno prodotto semi da cui potremmo far crescere la prole. Quindi abbiamo esaminato le piante di lattuga transgenica e la loro progenie per produrre PTH-Fc.

380 grammi al giorno
I risultati preliminari mostrano che le piante esprimono in media da 10 a 12 milligrammi dell’ormone peptidico modificato per chilogrammo di lattuga fresca. Secondo Yates, ciò significa che i futuri viaggiatori su Marte avranno bisogno di mangiare circa 380 grammi di lattuga al giorno per ottenere abbastanza dell’ormone, che può essere definito “un’insalata abbastanza grande”. I ricercatori stanno ora anche cercando di schermare tutte queste linee di lattuga transgenica per dare la caccia ai campioni con la più alta espressione di PTH-Fc. Perché più alta è l’espressione, meno lattuga deve essere consumata.

Il primo passo
Sono risultati promettenti. Con questo studio, i ricercatori hanno compiuto il primo passo essenziale verso la lattuga che produce l’ormone stimolante le ossa. E un giorno, gli astronauti potrebbero coltivare questa lattuga nello spazio. Tutto quello che devono fare sono semi di lattuga geneticamente modificati, che sono molto piccoli; Poche migliaia possono entrare in una fiala delle dimensioni di un pollice – da mettere nella borsa. Possono quindi essere coltivate nello spazio allo stesso modo della lattuga normale. Secondo i ricercatori, gli astronauti hanno ucciso due piccioni con una fava in questo modo; Mangiare una lattuga speciale non solo aiuta a mantenere le ossa forti, ma possono anche gustare deliziose verdure; Un gradito sollievo dai cibi essenzialmente in scatola ed essiccati che gli astronauti servono ancora.

il sapore
Sebbene i ricercatori non abbiano ancora assaggiato la lattuga perché la sua sicurezza non è stata confermata, si aspettano che, come la maggior parte delle altre piante OGM, abbia un sapore proprio come la sua controparte normale. “Posso dire che la lattuga GM sembra e odora almeno come la lattuga normale”, afferma Yates.

Prima che la lattuga geneticamente modificata possa decorare i piatti degli astronauti, i ricercatori hanno in programma di migliorare i livelli di espressione di PTH-Fc. Quindi testeranno la lattuga per la sua capacità di prevenire in sicurezza la perdita ossea in modelli animali e studi clinici sull’uomo. Il team vuole anche testare quanto bene la lattuga GM cresce sulla Stazione Spaziale Internazionale e se produce la stessa quantità di PTH-Fc che sulla Terra. Nel complesso, c’è ancora molta strada da fare. Ma questi risultati sono certamente promettenti. “Penso che potrebbe fornire una soluzione a un problema che deve essere risolto prima che gli esseri umani possano svolgere con successo missioni di ricognizione a lungo termine”, ha affermato Yates. Pertanto, la lattuga geneticamente modificata potrebbe svolgere un ruolo importante nelle future missioni spaziali a distanza con equipaggio.