L’ibernazione, andare in letargo

Questo tipo di tecnologia, che abbiamo visto in molti film di fantascienza, potrebbe diventare una realtà nell’arco dei prossimi 10 anni.

I primi studi sull’ibernazione con soggetti umani potrebbero essere realizzabili entro un decennio, questo è quello che ci dicono i ricercatori dell’Agenzia Spaziale Europea, l’ESA.

Questi esperimenti aprirebbero la strada ad un approccio fino adesso visto solo nei romanzi, nei film di fantascienza, un approccio alle missioni spaziali di lunga durata, che vedrebbero i membri dell’equipaggio messi in un sonno profondo per settimane o mesi, nel viaggio verso destinazioni remote, altri sistemi stellari e così via.

Andare in letargo durante un viaggio di un anno su Marte non solo eviterebbe la noia di una capsula spaziale inevitabilmente molto piccola, ma risparmierebbe anche sui costi della missione, perché i membri dell’equipaggio in letargo non avrebbero bisogno di mangiare, bere e richiederebbero anche molto meno ossigeno rispetto al rimanere sempre svegli.

Ci sono molti vantaggi che non sono immediatamente visibili sull’ibernazione; la ricerca sugli animali suggerisce che i corpi degli astronauti in letargo potrebbero consumarsi molto meno dei corpi di quelli svegli, in condizioni di microgravità.

All’arrivo questi astronauti sarebbero quindi in forma e pronti per iniziare un’esplorazione impegnativa, quasi subito, dopo chiaramente essere stati risvegliati.

Per tutti questi motivi l’ibernazione, nota anche come torpore, è stata a lungo un punto fermo dei film di fantascienza: si è visto molto bene in Alien o in molti altri film, i viaggiatori spaziali immaginari hanno attraversato grandi distanze privi di sensi, all’interno di capsule ad alta tecnologia, mentre macchine, intelligenza artificiale e robot mantenevano l’astronave su una rotta precisa.

Nonostante sia un invenzione della fantascienza, mettere gli esseri umani in un torpore indotto a lungo termine potrebbe non essere un’idea inverosimile.

In un recente articolo Jennifer Ngo-Anh, che è coordinatrice della ricerca del carico utile dell’esplorazione umana e robotica presso l’ESA, ha delineato l’approccio dell’agenzia spaziale alla ricerca sull’ibernazione.

Ha dichiarato anche che, a seconda della disponibilità di finanziamenti, i primi esperimenti di torpore umano potrebbero avvenire già a metà degli anni 30.

Naturalmente bisogna che sia messo a punto una tecnologia come questa, prima di poterla applicare agli esseri umani, però questa ricercatrice ritiene che 10 anni siano un aspettativa di tempo per lo sviluppo realistico.

Questo tipo di messa a punto della tecnologia è già in corso: i primi studi hanno dimostrato che è possibile indurre il torpore in animali altrimenti non ibernati come i ratti e riportarli in vita sani e salvi, pochi giorni dopo il processo di attivazione dell’ibernazione.

Ovviamente questo è un processo complicato e prevede una ridotta esposizione alla luce del giorno ed un periodo di alimentazione intensa, seguita da un digiuno rigoroso.

Questi topi ricevono un farmaco, una sostanza neurotrasmettitrice, e vengono portati in uno spazio buio a temperatura ridotta.

Su questa ricerca ha lavorato anche Jurgen Bereiter-Hahn, che è professore emerito di neuroscienze e biologia cellulare all’Università Goethe di Francoforte, in Germania; è anche membro del gruppo di ricerca sull’ibernazione dell’ESA e sostiene che questo tipo di tecnologia funziona molto bene, ma il problema è che è necessario applicare ripetutamente le molecole di segnalazione per mantenere lo stato.

Quindi, se non mandiamo questi neurotrasmettitori in continuo, gli animali si risvegliano, ovviamente.

E’ necessario mantenere livelli molto elevati di questo neurotrasmettitore e ciò potrebbe avere effetti deleteri a lungo termine.

Quindi la domanda che ci si pone è se il torpore indotto potrà essere abbastanza sicuro per poter essere somministrato ai viaggiatori spaziali in piccoli veicoli, con una supervisione medica ed attrezzature minime.

Tuttavia questo tipo di tecnologia potrebbe essere l’unico modo per portare avanti missioni spaziali di lunga durata.

Ricordiamoci che portare 1 kg di peso su Marte, per esempio, ha dei costi mostruosi, quindi se noi potessimo ridurre anche di poco il peso di una missione potremmo fare in modo di renderla possibile e di renderla fattibile prima.

La perdita di massa ossea e muscolare è un grosso problema per i viaggiatori dello spazio; anche sulla stazione spaziale internazionale, dove sono disponibili macchine per il fitness ad alta tecnologia e vengono eseguiti rigidi protocolli di esercizio, gli astronauti perdono fino al 20 per cento della loro massa muscolare in un mese.

Anche le loro ossa diventano gradualmente più deboli: i filmati degli equipaggi che tornano sulla terra, mostrano spesso esseri fragili, trasportati da personale medico su sedie a rotelle e barelle, l’abbiamo visto anche per diversi cosmonauti sovietici.

Purtroppo non ci saranno equipaggi di supporto ad aspettare i nostri viaggiatori dopo l’atterraggio su Marte e questo è un problema.

Questo capita perché il corpo umano si adatta costantemente alle condizioni esterne: abbiamo parlato più volte, il numero di mitocondri, perfino l’epigenetica, cambiano in tempo reale, cambiano ad una velocità elevatissima, sembra che le cose richiedano mesi, ci vogliono mesi per dimagrire, mesi per ingrassare, molto meno per ingrassare che per dimagrire!

In realtà il corpo si rimodella costantemente, quindi appena è in assenza di gravità e non c’è il il carico compressivo del peso corporeo sulle ossa, le ossa diventano subito fragili e tutto il corpo si adatta a questa nuova condizione quando torna sulla terra, effettivamente diventa praticamente impossibile stare in piedi e camminare.

La ricerca in corso mostra che gli effetti della microgravità sul corpo umano assomigliano a quelli del riposo a letto a lungo termine, ma in realtà quello che succede è che il riposo a letto durante il letargo non sembra provocare questi effetti.

A differenza di un paziente che si sta riprendendo da una lunga malattia o da un coma, un animale che si sveglia dal letargo mostra livelli di forma fisica sorprendentemente elevati.

Quando gli animali si risvegliano dal letargo, ricordano molto rapidamente l’ambiente circostante: in pochi secondi ricordano dove hanno nascosto il cibo prima di andare in letargo ed in realtà non subiscono molta perdita di massa muscolare, il che è sorprendente, per i mesi che hanno trascorso sdraiati e dormendo in una grotta.

I ricercatori ritengono che la chiave degli effetti protettivi dello stato di torpore sia la sua fisiologia, anche se superficialmente l’ibernazione assomiglia al sonno, all’interno del corpo il processo funziona in modo completamente diverso.

A differenza di un cervello addormentato, un cervello ibernato produce pochissima attività elettromagnetica, la frequenza cardiaca di un animale in torpore scende a pochi battiti al minuto e la sua temperatura corporea scende a quella che, altrimenti, sarebbe considerata una pericolosa ipotermia.

Anche le cellule che compongono il corpo dell’animale interrompono la loro normale attività di elaborazione o creazione di nutrienti, dividendosi e morendo e quindi andando avanti col normale metabolismo.

Secondo tutti i parametri biologici, lo stato di torpore è quasi come premere il pulsante di pausa nella vita.

Sappiamo dagli studi che questo riduce la durata della vita degli animali che normalmente entrano in torpore, quando viene impedito loro di entrarci in torpore.

Questo è stato rilevato dal professor Alexander Choukèr, che è professore di medicina ed esperto di anestesiologia all’Università Ludwig Maximilians di Monaco, ed è anche egli un membro del team dell’ESA.

Quando hanno queste fasi di torpore intermedie, gli animali possono vivere ad esempio 5 anni, quando manca il torpore potrebbero durare solo 4 anni, quindi questo è il motivo per cui ne parliamo all’interno di un discorso di antiage, perché l’induzione di uno stato di ibernazione ha diversi effetti positivi: potrebbe curare e addirittura allungare la vita umana e quindi essere antiage.

Può permettere di raggiungere un momento, nel futuro, nel quale un certo tipo di terapie saranno disponibili ed oggi magari non lo sono, quindi si può mettere in pausa una persona, che magari ha una malattia e riprenderla più avanti quando sarà curabile e si può comunque anche soltanto viaggiare nel tempo, perché se si rimane in ibernazione per un certo periodo, quando ci si risveglia effettivamente è come se si fosse fatto un viaggio nel futuro in avanti nel tempo (ovviamente non si può tornare indietro, solo in avanti eh).

Tornando al discorso degli astronauti, l’astronauta in letargo in una capsula diretta su Marte, o un altro pianeta, non solo risparmierebbe i costi dell’agenzia per acqua, cibo ed ossigeno, ma molto probabilmente si sveglierebbe piuttosto in forma, senza soffrire molti degli effetti collaterali negativi del riposo a letto a lungo termine o della vita in microgravità.

In effetti gli studi dimostrano che le cellule rallentate di un corpo ibernato non vengono danneggiate dalle radiazioni, ovviamente essendo ferme nelle loro modalità di funzionamento, non vengono colpite più di tanto dalle radiazioni a meno che siano radiazioni ionizzanti che vanno proprio a spostare poi delle molecole specifiche, ma mediamente sono colpite molto meno.

Le radiazioni sono una delle maggiori preoccupazioni per la salute durante le missioni spaziali di lunga durata, queste proprietà protettive rendono l’ibernazione una possibilità affascinante non solo per il volo spaziale, ma anche per la medicina.

Proprio come gli astronauti in microgravità, i pazienti costretti a riposo a letto a lungo termine e quelli in coma farmacologico deperiscono rapidamente, la ripresa è lenta e faticosa.

Le persone che sono messe in anestesia continuano a degradare nel tempo; dopo aver lasciato un’unità di terapia intensiva, se ci si è rimasti per molto tempo, si è come uno scheletro, a causa del degrado del metabolismo che si instaura.

Essere in grado di premere il pulsante di pausa sarebbe un punto di svolta.

Rallentare al minimo i processi vitali, compresi quelli che producono degrado, fornirebbe quello che viene chiamato un ponte, un periodo di tempo che consentirebbe ai medici di cercare soluzioni, senza dover correre contro il tempo.

E’ possibile utilizzare quel tempo, ad esempio, per sviluppare anticorpi specifici per un tumore e trattarlo con grande successo.

Anche nel trapianto di organi si metterebbe in torpore l’intero organo, così come il paziente e poi si potrebbero scambiare quegli organi con molto meno pericolo per il paziente stesso.

Il raffreddamento in generale è stato già utilizzato da decenni dai neurochirurghi e cardiochirurghi per migliorare i risultati di interventi chirurgici molto complicati.

Sebbene la maggior parte dell’attuale ricerca sull’ibernazione sia finanziata dalle agenzie spaziali e dalle istituzioni zoologia, il primo essere umano ad essere messo in questo stato di pausa, sarà molto probabilmente un paziente di terapia intensiva e non un astronauta.

Una volta che il primo essere umano riesca a sopravvivere e trarre beneficio da questo torpore, probabilmente le cose inizieranno ad andare avanti molto più velocemente.

Come è sempre successo in medicina, bisogna che il primo essere umano sia sottoposto a queste condizioni: ad un certo punto c’è un caso numero 1, in cui si applica la nuova tecnica, perché i rischi ed i benefici sono in equilibrio e ci si appoggia maggiormente ai benefici nella specifica situazione e da lì in poi si va avanti con un sviluppo che diventa poi mainstream, che vale per tutti.

Facciamo anestesie ogni giorno, ma ancora non capiamo al 100 per cento come funziona: abbiamo acquisito molte conoscenze negli ultimi 20 anni, ma certamente quando hanno iniziato ad applicare l’anestesia non c’era alcuna idea reale di come funzionasse nel cervello, si è provato, sperimentato, visto che andava, era una cosa buona e si è cominciato ad utilizzarla.

Lo stesso capiterà per l’applicazione dell’ibernazione.

I ricercatori concordano sul fatto che, affinché l’ibernazione possa essere di qualche utilità nel volo spaziale, dovrebbe funzionare senza complicate macchine di supporto vitale, perché chiaramente queste macchine peserebbero e poi dovrebbero essere, magari, costantemente monitorate, ma c’è molta speranza sul fatto che, una volta applicato a terra, sia poi miniaturizzabile la cosa ed applicata poi in volo.

Nel frattempo le applicazioni pratiche nel campo della medicina, nel campo clinico, potrebbero essere molto veloci; questo consentirebbe di avere maggiore tranquillità, anche per malattie molto gravi.

Dopodiché il fatto che si capiscano successivamente i meccanismi che stanno dietro questo tipo di situazione, potrebbe portare ad un’applicazione di questo tipo settoriale per singoli organi, o per singoli momenti, o per singole situazioni.

La cosa è estremamente interessante ed è una delle ricadute delle tecnologie derivate dai viaggi spaziali.

Così come le missioni Apollo, negli anni 60, hanno portato a ricadute tecnologiche significative, importantissime per tutta l’umanità, lo stesso sta capitando adesso su questa specifica tecnologia assieme a molte altre riguardanti i viaggi spaziali interplanetari, per esempio il complicato e difficile viaggio verso Marte.

Ricorda che la medicina ufficiale è importante e vanno seguite le indicazioni dei medici abilitati.

Non diciamo che queste cose si vanno a sostituire ad una vita sana, a una dieta equilibrata e al fatto di andare a farsi controllare tutte le volte che serve e assumere tutti i medicinali che ci vengono prescritti.

Questi sono potenziamenti che ci fanno rimanere operativi, lucidi e in grado di goderci la vita.

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