Une nouvelle étude a déterminé que les longues missions spatiales vers Mars peuvent avoir des conséquences catastrophiques sur la santé des astronautes. Outre les risques déjà connus de cancer, maladies cardiovasculaires et perte de masse osseuse, une nouvelle étude a révélé une autre conséquence mortelle.
Crédit: NASA
Un nouveau studio a révélé que les longs voyages vers Mars pourraient être mortels en raison des dommages irréversibles causés aux reins. La combinaison de radiations et de microgravité pendant une période aussi prolongée – on parle d’années entre l’aller et le retour – aurait en effet un effet catastrophique sur les structures très délicates de ces organes, en particulier sur les tubules, qui seraient altérés et endommagés jusqu’à la perte totale de leur fonction de filtration. C’est ce qui est ressorti d’une enquête approfondie dans laquelle les données cliniques des astronautes impliqués dans des missions en orbite terrestre basse – par exemple, sur la Station spatiale internationale – et celles d’expériences menées avec des modèles murins (souris et rats) ont été analysées. Les chercheurs estiment qu’un astronaute de retour sur Terre pourrait avoir besoin de dialyse pour survivre, une découverte qui rend encore plus difficile la conquête de la Planète Rouge, actuellement considérée comme l’objectif le plus ambitieux de la nouvelle course à l’espace.
Un groupe de recherche international dirigé par des scientifiques britanniques du Département de médecine rénale de l’University College de Londres a découvert que les voyages vers Mars causent des dommages dévastateurs aux reins. Ils ont collaboré étroitement avec des collègues de divers organismes et instituts, dont l’Institut des sciences biomédicales (IBS) de l’Université George Washington, l’Institut de médecine computationnelle du Weill Cornell Medical College, la NASA et bien d’autres. Les chercheurs, dirigés par le Dr Keith Siew du London Tubular Centre de l’université anglaise, ont analysé les données sur la fonction rénale des astronautes impliqués dans quarante missions spatiales et mené des expériences de simulation spatiale avec des rongeurs.
Il est depuis longtemps connu que l’exposition au vent solaire provenant de notre étoile et aux rayons cosmiques galactiques provenant de l’espace lointain peut être très dangereuse pour les astronautes. Une étude de l’Université de Georgetown à Washington financée par la NASA, par exemple, a montré que les ions lourds présents dans les rayons cosmiques (comme le fer et le silicium) peuvent provoquer des dommages irréversibles à l’intestin et déclencher le cancer. Des recherches sur le sang de 14 astronautes ayant volé à bord de la navette spatiale ont révélé des mutations associées à des maladies oncologiques et cardiovasculaires. On ne peut pas non plus oublier les décennies de perte de masse osseuse pendant les longues missions sur l’ISS en raison de la microgravité, qui ne sont récupérées que par la moitié des astronautes dans l’année suivant leur retour sur Terre. Les dommages mortels aux reins seraient dus à un mélange de radiations et de microgravité. On savait déjà que les astronautes étaient à risque de calculs rénaux en raison de la perte de masse osseuse qui se traduit par un excès de calcium dans les urines. La nouvelle étude s’est penchée sur l’impact des radiations.
À travers des analyses biomoléculaires, des évaluations biochimiques et morphométriques, il est apparu que les radiations cosmiques et solaires sont capables d’altérer les tubules rénaux des astronautes et des rongeurs, favorisant leur rétrécissement après moins d’un mois passé dans l’espace. Ces structures jouent un rôle fondamental dans les équilibres électrolytiques, la filtration et le nettoyage du sang, donc les dommages peuvent avoir des conséquences très graves. Il est important de noter que ces données concernent l’orbite terrestre basse, où le bouclier protecteur du champ magnétique terrestre est encore fort, capable de filtrer une grande partie des radiations dangereuses. C’est pourquoi les chercheurs ont voulu mener des tests de simulation spatiale, exposant les souris à des concentrations de rayons cosmiques comparables à celles prises lors de missions sur Mars d’une durée de 1,5 et 2,5 ans. Eh bien, les rongeurs ont subi des conséquences irréversibles sur la fonction rénale, le destin qui attend très probablement également les astronautes en voyage vers la Planète Rouge.
« Nous savons ce qui est arrivé aux astronautes lors des missions spatiales relativement courtes menées jusqu’à présent, en termes d’augmentation des problèmes de santé comme les calculs rénaux. Ce que nous ne savons pas, c’est pourquoi ces problèmes surviennent, ni ce qui arrivera aux astronautes lors de vols plus longs, comme la mission proposée sur Mars », a déclaré le Dr Siew dans un communiqué de presse. « Si nous ne développons pas de nouveaux moyens de protéger les reins, je dirais que tandis qu’un astronaute pourrait arriver sur Mars, il pourrait avoir besoin de dialyse sur le chemin du retour. Nous savons que les reins mettent du temps à montrer des signes de dommages dus aux radiations ; au moment où cela devient évident, il est probablement trop tard pour éviter l’insuffisance, ce qui serait catastrophique pour les chances de succès de la mission », a conclu l’expert.
L’objectif des chercheurs est de concevoir des médicaments sur mesure pour protéger les reins des missions spatiales prolongées au-delà de l’orbite terrestre basse, qui pourraient également être utiles sur Terre, par exemple en augmentant la tolérance aux agents de chimiothérapie. Les détails de la recherche intitulée « Maladie rénale cosmique : une étude pan-omique intégrée sur la dysfonction rénale induite par les vols spatiaux » ont été publiés dans Nature Communications.