Les preuves s’accumulent que les astronautes sont plus sensibles aux infections lorsqu’ils sont dans l’espace. Par exemple, les astronautes à bord de la Station spatiale internationale (ISS) souffrent souvent d’éruptions cutanées, ainsi que de maladies respiratoires et non respiratoires. Les astronautes sont également connus pour répandre plus de particules virales vivantes, par exemple le virus d’Epstein-Barr, la varicelle-zona responsable du zona, l’herpès simplex-1 responsable des plaies et le cytomégalovirus. Ces observations suggèrent que notre système immunitaire pourrait être affaibli par les voyages dans l’espace. Mais qu’est-ce qui pourrait causer un tel déficit immunitaire ?
« Nous montrons ici que l’expression de nombreux gènes liés aux fonctions immunitaires diminue rapidement lorsque les astronautes atteignent l’espace, alors que l’inverse se produit lorsqu’ils reviennent sur Terre après six mois à bord de l’ISS », a déclaré le Dr Odette Laneuville, professeure agrégée au Département de biologie de l’Université d’Ottawa, auteur principal d’une nouvelle étude en Frontières en immunologie. La recherche a été financée par l’Agence spatiale canadienne.
La recherche a été financée par l’Agence spatiale canadienne.
Les chercheurs ont étudié l’expression des gènes dans les leucocytes (globules blancs) d’une cohorte de 14 astronautes, dont trois femmes et 11 hommes, qui ont résidé à bord de l’ISS entre 4,5 et 6,5 mois entre 2015 et 2019. Les leucocytes ont été isolés à partir de 4 millilitres de sang. tirées de chaque astronaute à 10 moments : une fois avant le vol, quatre fois en vol et cinq fois de retour sur Terre.
Et retour à nouveau
15 410 gènes se sont avérés exprimés de manière différentielle dans les leucocytes. Parmi ces gènes, les chercheurs ont identifié deux clusters, avec respectivement 247 et 29 gènes, qui ont changé leur expression en tandem le long de la chronologie étudiée.
Les gènes du premier groupe ont été réduits lorsqu’ils ont atteint l’espace et sauvegardés lors du retour sur Terre, tandis que les gènes du second ont suivi le schéma opposé. Les deux groupes étaient principalement constitués de gènes codant pour des protéines, mais avec une différence : leur fonction prédominante était liée à l’immunité pour les gènes du premier groupe, et aux structures et fonctions cellulaires pour le second.
Ces résultats suggèrent que lorsqu’une personne voyage dans l’espace, ces changements dans l’expression des gènes provoquent une diminution rapide de la force de son système immunitaire.
« Une immunité plus faible augmente le risque de maladies infectieuses, limitant la capacité des astronautes à effectuer leurs missions exigeantes dans l’espace. Si une infection ou une affection liée au système immunitaire devait évoluer vers un état grave nécessitant des soins médicaux, les astronautes dans l’espace auraient un accès limité aux soins, aux médicaments ou à l’évacuation. a déclaré le Dr Guy Trudel, médecin en réadaptation et chercheur à L’Hôpital d’Ottawa et professeur au Département de médecine cellulaire et moléculaire de l’Université d’Ottawa.
Retour aux niveaux habituels sur Terre
Mais il y a une doublure argentée à ce nuage : les données ont montré que la plupart des gènes de l’un ou l’autre des groupes sont revenus à leur niveau d’expression d’avant le vol dans l’année suivant leur retour sur Terre, et généralement beaucoup plus tôt – en moyenne, après quelques semaines. Ces résultats suggèrent que les astronautes de retour courent un risque élevé d’infection pendant au moins un mois après leur retour sur Terre.
En revanche, les auteurs ne savent pas encore combien de temps il faut avant que la résistance immunitaire ne retrouve complètement sa force d’avant le vol : la durée de cette période dépendra probablement de l’âge, du sexe, des différences génétiques et de l’exposition de l’enfance aux agents pathogènes.
Les auteurs ont émis l’hypothèse que la modification de l’expression génique des leucocytes en microgravité est déclenchée par un «fluid shift», où le plasma sanguin est redistribué de la partie inférieure vers la partie supérieure du corps, y compris le système lymphatique. Cela provoque une réduction du volume plasmatique de 10 à 15 % au cours des premiers jours dans l’espace. Le déplacement des fluides est connu pour s’accompagner d’adaptations physiologiques à grande échelle, incluant apparemment une expression génique altérée.
Prophylaxie contre les déficits immunitaires dans l’espace
« La question suivante est de savoir comment appliquer nos découvertes pour guider la conception de contre-mesures qui empêcheront la suppression immunitaire dans l’espace, en particulier pour les vols de longue durée », dit Laneuville.
La santé des astronautes dans l’espace, en particulier lors de longues missions, bénéficierait de la détection à la fois d’un dysfonctionnement immunitaire et d’une inflammation subclinique. La détection précoce offre des possibilités d’intervention, dans le but d’empêcher une progression vers des symptômes graves.
Dre Odette Laneuville, professeure agrégée, Département de biologie, Université d’Ottawa
