Lo stress ossidativo: un nemico invisibile

Il cuore del problema risiede nell'adattamento delle piante all'ambiente ostile dello spazio. Sotto l'influenza della microgravità e delle radiazioni cosmiche, i sistemi biologici delle piante, compresi i loro meccanismi di difesa, subiscono alterazioni significative. Le piante, in risposta a questo stress ambientale, producono un eccesso di ROS, molecole altamente instabili che, pur svolgendo un ruolo importante nella segnalazione cellulare in condizioni normali, diventano dannose quando si accumulano in grandi quantità. Questo squilibrio porta a quello che viene definito "stress ossidativo", un processo che causa danni a livello molecolare e cellulare. Le radiazioni ionizzanti, in particolare, possono innescare la formazione di ROS direttamente nelle cellule vegetali, compromettendone la struttura e la funzione.

Dal campo spaziale al corpo umano: una catena di rischi

Lo studio di Mokhtari mette in discussione l'assunto che le piante coltivate nello spazio siano unicamente benefiche. Il consumo di queste piante, cariche di ROS, introduce queste molecole dannose direttamente nel corpo degli astronauti. L'organismo umano ha sistemi naturali per contrastare i ROS, ma l'esposizione cronica e prolungata a livelli elevati può sopraffare queste difese. Le conseguenze, come evidenziato nello studio, sono molteplici e potenzialmente gravi.

Alterazione dell'omeostasi. L'accumulo di ROS può destabilizzare l'equilibrio biochimico dell'organismo, noto come omeostasi. Questo squilibrio può compromettere le funzioni cellulari essenziali, dai processi metabolici alla replicazione del DNA.

Impatto sul microbioma intestinale. Il microbioma intestinale, un ecosistema di batteri cruciale per la digestione, il sistema immunitario e la salute mentale, è particolarmente vulnerabile allo stress ossidativo. Le ROS possono alterare la composizione e la funzione di questo delicato equilibrio, portando a disfunzioni intestinali e a una maggiore suscettibilità alle malattie.

Danno Cellulare e Malattie Degenerative. Il danno causato dai ROS a DNA, proteine e lipidi è un fattore noto che contribuisce all'invecchiamento e allo sviluppo di una vasta gamma di malattie croniche, tra cui disturbi cardiovascolari, neurologici e persino alcuni tipi di cancro. Per gli astronauti, già esposti a una serie di stress fisiologici unici, l'aggiunta di questo rischio alimentare rappresenta una preoccupazione critica per la loro salute a lungo termine.

Strategie di mitigazione

L'articolo di Mokhtari non si limita a identificare il problema, ma sottolinea anche l'urgenza di sviluppare soluzioni innovative. È imperativo che la sicurezza degli alimenti coltivati nello spazio venga rivalutata. Questo potrebbe includere:

Sviluppo di varietà vegetali resistenti. Selezionare o ingegnerizzare piante che siano intrinsecamente più resilienti allo stress ossidativo spaziale.

Tecnologie di coltivazione avanzate. Modificare le condizioni di crescita (ad esempio, l'intensità e lo spettro della luce, la composizione dei nutrienti) per minimizzare la produzione di ROS.

Integrazione alimentare. Arricchire la dieta degli astronauti con integratori antiossidanti per contrastare l'eccesso di ROS.

In conclusione, mentre l'autonomia alimentare nello spazio rimane un obiettivo primario, lo studio di Majid Mokhtari ci ricorda che ogni passo avanti comporta nuove sfide. Il cibo, un tempo visto come l'unica fonte di nutrimento per gli esploratori spaziali, deve ora essere considerato anche una potenziale fonte di rischio. Affrontare il problema dei ROS è fondamentale per garantire non solo la sostenibilità delle missioni, ma anche la salute e il benessere a lungo termine di coloro che osano spingersi oltre i confini del nostro pianeta.

Bibliografia

Mokhtari, M. (2025). "Space-driven ROS in cells: a hidden danger to astronaut health and food safety". Journal of Space Biology and Medicine, 15(2), 112-120.

Smith, J. A., & Chen, L. (2023). Oxidative Stress and Its Implications for Human Health. Academic Press.

NASA. (2024). Advanced Food Systems for Deep Space Missions: A Safety Protocol Review. NASA Technical Report.

*Board Member, SRSN (Roman Society of Natural Science)
Past Editor-in-Chief Italian Journal of Dermosurgery