Un nuovo studio pubblicato su PLOS ONE rivela che l’esposizione alle radiazioni dello spazio profondo può provocare alterazioni cardiovascolari, immunitarie e genetiche persistenti. I danni potrebbero manifestarsi molto tempo dopo il ritorno sulla Terra, ponendo nuove sfide alla futura esplorazione umana di Marte.
Raggiungere Marte rappresenta una delle più grandi ambizioni dell’esplorazione spaziale. Ma mentre ingegneri e scienziati lavorano per sviluppare veicoli capaci di attraversare milioni di chilometri nello spazio, una questione fondamentale rimane ancora aperta: il corpo umano è biologicamente preparato ad affrontare un viaggio interplanetario?
Una nuova ricerca condotta da un gruppo di scienziati del Medical College of Wisconsin, pubblicata il 30 settembre 2026 sulla rivista scientifica PLOS ONE, suggerisce che i rischi potrebbero essere più profondi e duraturi di quanto si possa immaginare.
Lo studio ha individuato possibili conseguenze a lungo termine dell’esposizione alle radiazioni cosmiche, tra cui la formazione di tessuto cicatriziale intorno ai vasi sanguigni del cuore, alterazioni del sistema immunitario e modificazioni genetiche potenzialmente associate a malattie cardiovascolari.
L’aspetto più preoccupante è che alcuni di questi effetti potrebbero emergere soltanto molto tempo dopo l’esposizione, quando gli astronauti avranno ormai concluso la missione.
Il problema invisibile dei viaggi interplanetari
Sulla Terra viviamo protetti da due straordinari scudi naturali: l’atmosfera e il campo magnetico terrestre. Entrambi contribuiscono a limitare l’esposizione alle particelle energetiche provenienti dallo spazio.
Durante una missione verso Marte, gli astronauti dovrebbero invece trascorrere molti mesi al di fuori di questa protezione, esposti ai raggi cosmici galattici: particelle estremamente energetiche, tra cui protoni e nuclei atomici pesanti, capaci di attraversare almeno in parte le schermature dei veicoli spaziali e interagire con i tessuti biologici.
A questa minaccia si aggiunge la microgravità, che modifica il funzionamento dell’organismo, dalla distribuzione dei liquidi corporei alla fisiologia muscolare, ossea e cardiovascolare. Il problema non consiste soltanto nel comprendere cosa accada durante il viaggio, ma anche nello stabilire se le conseguenze possano persistere per anni o decenni.
Un esperimento per simulare le condizioni dello spazio profondo
Per studiare questi effetti, i ricercatori hanno utilizzato ratti maschi di età adulta, sottoponendoli a condizioni sperimentali progettate per riprodurre due dei principali fattori di rischio dei voli spaziali: l’assenza di peso e le radiazioni cosmiche.
La microgravità è stata simulata attraverso una procedura che mantiene gli arti posteriori degli animali sollevati dal suolo, modificando la distribuzione dei fluidi e riducendo il carico sugli arti.
Per riprodurre l’esposizione alle radiazioni, gli scienziati hanno utilizzato un sistema sviluppato dalla NASA presso il Brookhaven National Laboratory, capace di generare fasci di particelle che imitano alcune caratteristiche della radiazione cosmica galattica.
Gli animali sono stati esposti a dosi di 1,5 gray e, in un esperimento successivo, di 0,75 gray. Quest’ultima dose è stata scelta perché pertinente alle esposizioni complessive considerate per una missione umana verso Marte. Successivamente, i ricercatori hanno monitorato gli effetti biologici per periodi che hanno raggiunto circa un anno.
Il cuore potrebbe pagare il prezzo più alto
Il risultato più significativo riguarda il sistema cardiovascolare. Nei ratti esposti alle radiazioni è stato osservato un aumento della fibrosi perivascolare cardiaca, una condizione caratterizzata dall’accumulo di collagene e tessuto cicatriziale intorno ai piccoli vasi sanguigni del cuore.
Questo processo può compromettere la struttura dei vasi e rappresentare un potenziale fattore di rischio per la salute cardiovascolare. Nei gruppi sottoposti alla dose più elevata, dopo 270 giorni i ricercatori hanno rilevato un aumento di circa due volte del collagene perivascolare rispetto agli animali di controllo.
Ma il dato forse più interessante è emerso nell’esperimento condotto con una dose inferiore, pari a 0,75 gray. A 360 giorni dall’esposizione, cinque animali su sei, pari all’83%, presentavano segni di fibrosi cardiaca.
Si tratta di un risultato significativo, benché ottenuto su un campione limitato, perché suggerisce che anche esposizioni più vicine a quelle ipotizzate per una missione marziana possano provocare alterazioni persistenti. Un ulteriore elemento ha sorpreso i ricercatori: nel modello sperimentale, l’aggiunta della microgravità simulata non ha aggravato significativamente la fibrosi prodotta dalle radiazioni.
Questo suggerisce che, almeno per il particolare danno cardiaco osservato, l’esposizione radiologica possa rappresentare il fattore determinante.
Il sistema immunitario potrebbe rimanere alterato
Le conseguenze non riguardano soltanto il cuore. I ricercatori hanno identificato modificazioni nella risposta immunitaria, con particolare riferimento ad alcune popolazioni cellulari e alle citochine, molecole fondamentali per la comunicazione tra le cellule del sistema immunitario.
Tra le alterazioni osservate figura la riduzione di cellule immunitarie CD56-positive nella milza, associate a funzioni di sorveglianza e difesa dell’organismo. Le cellule natural killer, o NK, svolgono un ruolo importante nell’identificazione di cellule infettate da virus e cellule tumorali.
Lo studio ha inoltre mostrato che radiazioni e microgravità possono interferire tra loro nella regolazione di alcune risposte immunitarie. Non significa che gli astronauti siano inevitabilmente destinati a sviluppare gravi deficit immunitari, ma indica che l’ambiente spaziale potrebbe produrre conseguenze biologiche più complesse della semplice somma dei singoli fattori di rischio.
Le radiazioni potrebbero accelerare alcuni processi legati all’invecchiamento
Un’altra scoperta riguarda il patrimonio genetico delle cellule del sangue. Attraverso il sequenziamento del DNA, gli scienziati hanno identificato alterazioni genetiche negli animali esposti alle radiazioni, alcune delle quali interessano geni associati a patologie umane.
Particolare attenzione è stata dedicata ai geni coinvolti nell’ematopoiesi clonale di potenziale indeterminato, conosciuta con l’acronimo CHIP. Si tratta di un fenomeno che può comparire durante l’invecchiamento, quando alcune cellule staminali del sangue acquisiscono mutazioni e generano popolazioni cellulari geneticamente differenti.
Nell’essere umano, la CHIP è associata a un aumento del rischio di malattie cardiovascolari e di alcune patologie ematologiche. I risultati dello studio suggeriscono quindi una possibilità inquietante: le radiazioni cosmiche potrebbero favorire cambiamenti cellulari simili a quelli che normalmente si accumulano con l’età.
Tuttavia, gli stessi autori sottolineano che le analisi genetiche sono preliminari e che le differenze individuali tra gli animali rendono necessarie ulteriori verifiche. Non è stato dimostrato che l’esposizione abbia effettivamente provocato una forma di invecchiamento accelerato dell’intero organismo.
Dobbiamo rinunciare a raggiungere Marte?
Non necessariamente. Lo studio rappresenta un importante contributo alla conoscenza dei rischi biologici dello spazio profondo, ma presenta limiti che impediscono di trasferire automaticamente i risultati all’essere umano.
Innanzitutto, gli esperimenti sono stati condotti sui ratti e non sugli astronauti. Inoltre, sono stati utilizzati esclusivamente animali maschi, rendendo impossibile stabilire se le risposte biologiche possano differire tra i sessi. Un’altra differenza fondamentale riguarda la modalità di esposizione alle radiazioni.
Nell’esperimento, le dosi sono state somministrate rapidamente, mentre durante una reale missione interplanetaria l’esposizione si distribuirebbe nell’arco di molti mesi o anni. Questa distinzione è importante perché l’organismo dispone di meccanismi di riparazione cellulare che potrebbero rispondere diversamente a esposizioni prolungate e a bassa intensità.
Gli scienziati dovranno quindi comprendere quanto questi meccanismi siano efficaci nello spazio profondo e quali sistemi di protezione possano ridurre i rischi. Le possibili soluzioni comprendono schermature più efficienti, una migliore progettazione degli habitat spaziali, il monitoraggio dei biomarcatori e lo sviluppo di contromisure mediche.
La vera sfida dell’esplorazione spaziale sarà anche biologica
Per decenni abbiamo immaginato il viaggio verso Marte soprattutto come un’impresa tecnologica: costruire razzi più potenti, perfezionare i sistemi di propulsione, produrre ossigeno e acqua lontano dalla Terra. Ma l’esplorazione interplanetaria pone anche una questione profondamente biologica.
Portare un essere umano su Marte non significa soltanto permettergli di sopravvivere durante il viaggio. Significa garantirgli, per quanto possibile, una vita sana anche dopo il ritorno.
Le nuove evidenze suggeriscono che alcune conseguenze dell’esposizione spaziale potrebbero svilupparsi lentamente, senza manifestazioni immediate. Questo rende ancora più importante studiare gli effetti a lungo termine delle radiazioni cosmiche, non soltanto durante le missioni, ma anche negli anni successivi.
Il vero successo di una missione su Marte, dunque, non sarà semplicemente raggiungere il Pianeta Rosso e tornare sulla Terra. Sarà farlo senza compromettere il futuro biologico di chi avrà compiuto quell’impresa.
Stefano Camilloni
