Testato lo sviluppo di embrioni di topo nello spazio
Un esperimento progettato e condotto dal biologo molecolare Teruhiko Wakayama dell'Università di Yamanashi, dimostra che gli embrioni di topo possono, almeno inizialmente, sopravvivere in un ambiente spaziale
Mentre sognamo di stabilire colonie sui pianeti e sulle lune del sistema solare, ancora non sappiamo se potremo riprodurci al di fuori della Terra. Riusciremo a far crescere nuovi esseri umani in condizioni di microgravità oltre l’atmosfera terrestre?
Secondo un nuovo esperimento, la risposta è un clamoroso forse.
Per la prima volta, embrioni di mammiferi sono stati coltivati e cresciuti nello spazio, a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, in orbita attorno alla Terra a circa 400 chilometri sopra la superficie del pianeta.
Embrioni di Topo allevati sulla ISS
In un esperimento progettato e condotto dal biologo molecolare Teruhiko Wakayama dell’Università di Yamanashi, i risultati mostrano che gli embrioni di topo possono, almeno inizialmente, sopravvivere in un ambiente spaziale.
“C’è la possibilità di una gravidanza durante un futuro viaggio su Marte perché ci vorranno mesi per arrivarci“, ha detto Wakayama a New Scientist. “Stiamo conducendo ricerche per garantire che saremo in grado di avere figli in sicurezza quando arriverà il momento“.
In realtà, la questione se un feto di mammifero possa svilupparsi in condizioni di microgravità è una questione su cui gli scienziati si interrogano da tempo. Nel 2009, un team guidato sempre da Wakayama aveva scoperto che la microgravità simulata ha un effetto deleterio sullo sviluppo embrionale: gli ovuli potevano essere fecondati in microgravità, ma l’impianto degli ovuli fecondati aveva un po’ meno successo.
Una gravidanza è, però, fatta di molti momenti e in questa occasione i ricercatori si sono concentrati non sulla fecondazione o sull’impianto, ma sullo sviluppo iniziale dell’embrione. I ricercatori hanno fecondato embrioni di topo e li hanno lasciati sviluppare fino allo stadio di due cellule, li hanno congelati e li hanno spediti sulla ISS per essere scongelati e coltivati dagli astronauti in una macchina speciale progettata espressamente per lo scopo.
Nel corso di quattro giorni, gli astronauti hanno coltivato gli embrioni, conservandoli nella paraformaldeide alla fine dell’esperimento per rispedirli sulla Terra e analizzati dal team di Wakayama. Sono state utilizzate più gruppi di embrioni. Un gruppo è stato coltivato sulla Terra in un ambiente gravitazionale normale come controllo. Un secondo gruppo di controllo sulla ISS è stato coltivato in condizioni di gravità terrestre simulata; mentre un terzo gruppo è stato coltivato in microgravità.
Il tasso di sopravvivenza di entrambi i gruppi coltivati a bordo della ISS si è rivelato inferiore al tasso di sopravvivenza del gruppo lasciato sviluppare sulla Terra; la buona notizia, però, è stata che gli embrioni coltivati sulla ISS che sono sopravvissuti si sono sviluppati normalmente.
Quindi, sebbene il tasso di sopravvivenza nello spazio sia stato significativamente più basso, il fatto che gli embrioni sopravvissuti si siano sviluppati normalmente è un segnale incoraggiante. Inoltre, altri fattori oltre alla gravità potrebbero avere influito nel basso tasso di sopravvivenza nello spazio.
“Gli embrioni coltivati in condizioni di microgravità si sono sviluppati in blastocisti con numero di cellule, massa cellulare interna, trofettoderma e profili di espressione genica normali simili a quelli coltivati sotto controllo artificiale di 1 g sulla Stazione Spaziale Internazionale e controllo terrestre di 1 g“, scrivono i ricercatori, “cosa che che dimostra chiaramente che la gravità non ha alcun effetto significativo sulla formazione della blastocisti e sulla differenziazione iniziale degli embrioni di mammifero“.
C’è ancora molto lavoro da fare per determinare se è consigliabile una gravidanza nello spazio. La ricerca non ha tenuto conto degli effetti delle radiazioni, che sono molto più elevate nello spazio che sulla Terra.
Lo sviluppo degli embrioni è stato arrestato allo stadio di blastocisti e, quindi non è noto se lo sviluppo in utero potrebbe portare a risultati diversi.
Inoltre, esperimenti condotti su roditori gravidi mostrano che trovarsi nello spazio durante le fasi critiche della gestazione può ostacolare, ad esempio, lo sviluppo vestibolare. Anche la progenie di roditori allevati nello spazio ha mostrato un tasso più elevato di complicazioni di salute. Inoltre, uno studio del 2005 ha scoperto che il carico gravitazionale è necessario per il normale sviluppo muscolo-scheletrico del feto.
Ciò suggerisce che è necessario molto più lavoro per studiare gli effetti della viota nello spazio sullo sviluppo fetale dei mammiferi.
“Sulla base di questi rapporti e dei nostri risultati, forse la riproduzione spaziale dei mammiferi è possibile, anche se potrebbe essere in qualche modo influenzata. Sfortunatamente, il numero di blastocisti ottenute dall’esperimento ISS non era abbondante; e non siamo stati in grado di confermare l’impatto sulla prole perché non abbiamo prodotto discendenti da embrioni sviluppati nello spazio“, scrivono i ricercatori.
“Lo studio della riproduzione dei mammiferi nello spazio è essenziale per dare inizio all’era spaziale, rendendo necessario studiare e chiarire gli effetti dell’ambiente spaziale prima che la ISS non sia più operativa“, conclude la ricerca.
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