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Dallo spazio, una speranza per curare le malattie degenerative

Una ricerca italiana prova a far luce sui meccanismi che producono lo stress ossidativo, studiando organismi in condizioni di micro-gravità. Un progetto che potrebbe aiutare a proteggere gli astronauti durante le lunghe permanenze nello spazio, ma anche a contrastare lo sviluppo di gravi malattie degenerative

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STUDIARE lo spazio per trovare nuove terapie. Ora da questo filone di ricerca arriva una speranza per la cura delle malattie degenerative: lo stress ossidativo a cui è sottoposto l’organismo degli astronauti quando stanno per lunghi periodi di tempo nello spazio, infatti, potrebbe essere un valido spunto per fornirci indicazioni preziose per la cura delle patologie degenerative. È questa l'idea di un team di ricercatori dell'Università di Pisa, partner del progetto “PlanOx2” dell'Agenzia spaziale europea (Esa), che mira a studiare l'invecchiamento cellulare e a indagare gli effetti della gravità alterata sui processi biologici.

INVECCHIAMENTO ACCELERATO
“Il progetto contribuirà alla comprensione dei meccanismi alla base dello stress ossidativo (uno squilibrio della fisiologia cellulare che provoca l’invecchiamento accelerato delle cellule, Ndr) e alla possibile prevenzione del danno a cui sono sottoposti gli astronauti durante i viaggi spaziali”, spiega Alessandra Salvetti del Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale dell'Università di Pisa. “Lo studio, poi, potrebbe avere importanti ricadute in ambito biomedico, poiché si tratta degli stessi meccanismi che contribuiscono all’insorgenza di molte patologie degenerative, come la distrofia muscolare”.
PlanOx2 è un progetto finanziato dall’Esa della durata di due anni, a cui partecipano, oltre all’Università di Pisa, anche l’Istituto Italiano di tecnologia (IIT), con l’unità guidata da Gianni Ciofani, l’Università di Amsterdam (Jack Van Loon) e il Cnr di Marsiglia.

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LO STRESS DEGLI ASTRONAUTI
Durante il decollo e la permanenza in orbita, l’organismo è sottoposto a condizioni di gravità alterata che inducono la produzione di specie reattive dell’ossigeno (Ros). I Ros causano stress ossidativo che determina i danni cellulari. “Questo effetto è più pronunciato durante i voli spaziali di lunga durata e resta anche per alcune settimane dopo il rientro”, precisa Salvetti. Le nostre cellule sono costantemente soggette all’azione dei Ros che si producono sia in seguito al metabolismo cellulare che all’esposizione ad agenti esterni quali raggi X, UV e inquinamento. “La produzione di Ros è normalmente bilanciata dall’attivazione di sistemi di detossificazione” aggiunge l'esperta. “Ma se la quantità prodotta è troppo elevata si genera uno stress ossidativo che determina cambiamenti a livello delle molecole che compongono le nostre cellule e possono causare alterazioni nel funzionamento cellulare”.

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GLI ESPERIMENTI
Nello specifico, il progetto prevede una serie di esperimenti condotti presso l’European Space Research and Technology Centre (Esa-Estec) di Noordwijk, in Olanda, con lo scopo di capire gli effetti della gravità alterata su processi biologici come la proliferazione e il differenziamento cellulare, utilizzando come sistema modello la planaria, un piccolo verme piatto, molto utilizzato per lo studio delle cellule staminali e dei processi di rigenerazione. E proprio una parte di questi esperimenti è stata condotta nelle scorse settimane da Salvetti e Leonardo Rossi dell’Università di Pisa, e da Andrea Degl’Innocenti dell’IIT, utilizzando una strumentazione sofisticata che è in grado di simulare la microgravità (RPM), e una centrifuga a largo diametro (LDC) che consente di sottoporre i campioni a ipergravità. “Il nostro progetto non ha come scopo lo studio di patologie specifiche. Tuttavia, i risultati ottenuti potrebbero avere ricadute in campo biomedico, in quanto alti livelli di Ros sono descritti in diverse patologie, come per esempio le malattie degenerative”, precisa Salvetti.

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“Inoltre, nei nostri esperimenti testeremo sulle planarie gli effetti di uno smart material, le nano particelle di ceria o nanoceria, cioè ceramiche biocompatibili dall'eccezionale capacità antiossidante ed autorigenerante, per verificare se è in grado di proteggere le cellule e i tessuti dai Ros, e contrastare quindi l'invecchiamento cellulare”. A differenza di altre sostanze antiossidanti, come per esempio la vitamina E e C , le particelle di ceria hanno la capacità di autorigenerarsi e, quindi, di mantenere la loro attività antiossidante a lungo nel tempo. “E’ ancora presto per parlare di sviluppi futuri perché siamo appena tornati dall’Esa-Estec e al momento dobbiamo iniziare ad analizzare i campioni raccolti”, conclude Slavetti. “Comunque, nel caso in cui la nanoceria si rivelasse efficace nel tamponamento della produzione dei Ros, ciò aprirebbe la strada a esperimenti futuri per verificare cosa succede nei sistemi animali modello di patologie che vedono coinvolta la produzione di Ros”.