SANTÉ et ESPACE : Les voyages en fusée modifient l’immunité

Les voyages dans l'espace modifient l'expression des gènes dans les globules blancs et affaiblissent notre système immunitaire, conclut cette recherche menée par une équipe de l'Université d'Ottawa et soutenue par l'Agence spatiale canadienne. Les résultats publiés dans la revue Frontiers in Immunology, montrent que les déficits immunitaires dans l'espace sont transitoires et disparaissent une fois de retour sur Terre. Cela pose néanmoins la question de notre immunité sur d’autres planètes.

Car les preuves s'accumulent sur le fait que les astronautes sont plus sensibles aux infections lorsqu'ils sont dans l'espace. Ainsi, les astronautes à bord de la Station spatiale internationale (ISS) souffrent souvent d'éruptions cutanées, ainsi que de maladies respiratoires et autres. Les astronautes sont également connus pour diffuser plus de particules virales vivantes, par exemple le virus d'Epstein-Barr, la varicelle-zona responsable du zona, l'herpès simplex-1 responsable de 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 peut causer un tel déficit immunitaire ?

C’est l’objet même de cette étude canadienne. L’auteur principal, le Dr Odette Laneuville, professeur agrégé de Biologie à l'Université d'Ottawa commente ces travaux : « Nous montrons ici que l'expression de nombreux gènes liés aux fonctions immunitaires diminue rapidement lorsque les astronautes atteignent l'espace, mais aussi que l'inverse se produit lorsqu'ils reviennent sur Terre après six mois à bord de l'ISS ».  

L’étude s’est concentrée sur l'expression des gènes dans les leucocytes (globules blancs) d'une cohorte de 14 astronautes, dont 3 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 prélevés de chaque astronaute à 10 points dans le temps : 1 fois avant le vol, 4 fois durant le séjour dans l’espace et 5 fois de retour sur Terre. Cette analyse révèle que :

• 15.410 gènes sont exprimés de manière différente dans les leucocytes, selon la date du prélèvement ;
• parmi ces gènes, 2 clusters sont identifiés, comprenant respectivement 247 et 29 gènes, dont l’expression évolue simultanément, tout au long de la chronologie étudiée ;
• les gènes du 1er cluster ont une expression réduite dans l'espace mais cette expression revient à la normale, de retour sur terre ;
• les gènes du 2d cluster suivent le schéma opposé ;
• ces 2 clusters comprennent principalement des gènes codant pour des protéines, mais avec une différence : leur fonction prédominante est liée à l'immunité pour les gènes du premier groupe, et aux structures et fonctions cellulaires pour le second cluster.

Espace et immunosuppression : pris ensemble, 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, et donc peut limiter la capacité des astronautes à accomplir certaines de 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 ont de plus un accès tout de même limité aux soins, aux médicaments ou même à l'évacuation », relève l’un des auteurs principaux, le Dr Guy Trudel, médecin en réadaptation à L'Hôpital d'Ottawa et professeur de médecine cellulaire et moléculaire de l'Université d'Ottawa.

Un retour de l’immunité aux niveaux habituels une fois sur Terre

Les données d’analyse montrent également que la plupart des gènes de l'un ou l'autre des clusters reviennent bien à leur niveau d'expression de base dans l'année qui suit le retour sur Terre, et généralement même beaucoup plus tôt, chez certains astronautes, en quelques semaines. Ces résultats suggèrent que les astronautes encourent un risque élevé d'infection pendant environ et en moyenne, 1 mois après leur retour sur Terre.

Mais quel est le délai pour retrouver complètement son immunité ? Les chercheurs ne peuvent la préciser pour l’instant, mais suggèrent que ce délai dépend probablement de l'âge, du sexe, des différences génétiques et de l'exposition de l'enfance aux agents pathogènes.

Pourquoi cette modification de l'expression génique dans l’espace ? Les auteurs font également l'hypothèse que la modification de l'expression génique des leucocytes en microgravité est déclenchée par un « changement de fluide », le plasma sanguin étant redistribué de la partie inférieure vers la partie supérieure du corps, y compris dans le système lymphatique. Cela provoque une réduction du volume plasmatique de 10 à 15 % au cours des premiers jours dans l'espace. Ce déplacement des fluides est connu pour s'accompagner d'adaptations physiologiques à grande échelle, incluant apparemment une expression génique altérée.

Quelle prophylaxie contre les déficits immunitaires dans l'espace ? Les chercheurs souhaitent concevoir des moyens de réduire cette suppression immunitaire dans l'espace, en particulier pour les vols de longue durée. A la fois pour la santé des astronautes dans l'espace, mais aussi dans la perspective d’une vie humaine sur d’autres planètes…

Source: Frontiers in Immunology 22 June, 2023 DOI: 10.3389/fimmu.2023.1171103 The transcriptome response of astronaut leukocytes to long missions aboard the International Space Station reveals immune modulation

Équipe de rédaction SantélogJuil 20, 2023Rédaction Santé log