Ispostazioni di fluidi sono i principali fattori alla base delle alterazioni immuno-fisiologiche indotte dalla simulazione di microgravità: risultati dagli studi VIVALDI

Perché lo spazio altera il nostro corpo

Mentre l’umanità si prepara per viaggi più lunghi verso la Luna e Marte, una domanda importante rimane aperta: come influisce la quasi assenza di peso sulla nostra salute, in particolare sulle difese contro le infezioni? Le missioni spaziali reali sono rare e costose, così gli scienziati utilizzano modelli terrestri ingegnosi per imitare la condizione di assenza di peso. Questo studio ha impiegato uno dei modelli più realistici — chiamato “immersione a secco” — per osservare come i fluidi corporei e il sistema immunitario cambiano in soli cinque giorni in donne e uomini sani, e per verificare se tali cambiamenti differiscano in base al sesso.

Una vasca che imita la microgravità

Nell’immersione a secco i volontari giacciono in una vasca d’acqua calda, avvolti in un tessuto impermeabile in modo da non bagnarsi. La spinta idrostatica elimina quasi tutta la pressione sotto il corpo, un po’ come fluttuare nell’aria. Questo stato senza supporto provoca lo spostamento dei fluidi corporei — sangue e altri liquidi — dalle gambe verso il torace e la testa, similmente a quanto avviene in orbita. Gli studi VIVALDI hanno immerso 18 donne e 19 uomini per cinque giorni consecutivi. I ricercatori hanno misurato cellule del sangue, messaggeri chimici del sistema immunitario, ormoni dello stress e semplici indicatori dei fluidi prima dell’immersione, ai giorni tre e cinque, e di nuovo dopo che i partecipanti sono usciti e hanno ripreso a muoversi normalmente.

Cellule immunitarie in movimento

Durante l’immersione la composizione dei globuli bianchi circolanti è cambiata in modo marcato ma bilanciato. Il numero di granulociti e di cellule natural killer (NK) — difensori di prima linea che rispondono rapidamente alle minacce — è aumentato sia nelle donne sia negli uomini, raggiungendo il picco verso la metà o la fine dei cinque giorni. Allo stesso tempo, le cellule T, che forniscono risposte immunitarie più mirate, sono temporaneamente diminuite. I segnali chimici associati all’infiammazione sono aumentati leggermente ma sono rimasti a livelli molto bassi, e un indicatore generale di infiammazione nel sangue è rimasto nella norma. In breve, il sistema immunitario ha reagito chiaramente al nuovo ambiente, ma non è degenerato in un’infiammazione conclamata.

Segnali di stress e virus latenti

Il team ha anche cercato segnali che i sistemi di risposta allo stress del corpo potessero guidare questi cambiamenti immunitari. Ormoni classici dello stress come il cortisolo e due steroidi correlati (DHEA e DHEA-S) sono rimasti entro intervalli normali. Un altro mediatore dello stress, la noradrenalina, è però aumentato in entrambi i sessi — con una differenza temporale. Negli uomini è salita precocemente durante l’immersione e si è mantenuta elevata, mentre nelle donne è rimasta bassa fino a dopo l’immersione, quindi è aumentata quando hanno ripreso a stare in piedi e a camminare. Per valutare quanto il sistema immunitario stesse realmente gestendo la situazione, i ricercatori hanno misurato la riattivazione di due virus “commensali” comuni, il virus di Epstein–Barr e il Torque Teno virus, che spesso ricompaiono quando le difese sono indebolite. Epstein–Barr ha mostrato solo piccole variazioni, ma il Torque Teno virus è aumentato nella saliva di circa due terzi delle donne, rispetto a solo uno su cinque uomini, suggerendo differenze sottili legate al sesso non ancora spiegate.

Gli spostamenti di fluidi come principale causa

Uno dei risultati più chiari è stata una consistente riduzione del volume plasmatico — la componente liquida del sangue — sia nelle donne sia negli uomini durante l’immersione, accompagnata da un bilancio idrico più negativo: le persone bevevano meno, ma continuavano a produrre quantità di urine simili. Questi cambiamenti indicano che l’organismo reagiva a ciò che percepiva come un sovraccarico di fluidi nella parte superiore del corpo eliminando liquidi circolanti. Per verificare se questi spostamenti, piuttosto che la microgravità in sé, fossero i principali fattori scatenanti delle modifiche immunitarie, i ricercatori hanno confrontato i volontari maschi con un altro gruppo di uomini che avevano passato cinque giorni in allettamento con inclinazione testa in giù, un altro analogo standard del volo spaziale. Entrambi i gruppi hanno mostrato alcuni cambiamenti immunitari, ma il gruppo in immersione a secco ha avuto variazioni più marcate nel volume dei fluidi, aumenti maggiori di granulociti e cellule NK e livelli più alti di noradrenalina. I marcatori di attivazione cellulare suggerivano uno stato di “allerta” lieve e reversibile del sistema immunitario piuttosto che una vera malattia.

Cosa significa per i futuri viaggiatori spaziali

Per i non specialisti, la conclusione è rassicurante ma rilevante. In questa breve simulazione di microgravità di cinque giorni, uomini e donne hanno mostrato risposte immunitarie e di stress in larga misura simili, senza effetti dannosi chiari specifici per sesso. I dati suggeriscono che il rapido riassetto e la perdita di fluidi corporei — più che misteriosi effetti diretti della mancanza di peso — sono i principali inneschi dei cambiamenti immunitari osservati qui. Comprendere questo indirizza ingegneri e medici verso contromisure pratiche, come una migliore gestione dei fluidi e l’allenamento cardiovascolare, per proteggere gli equipaggi nelle missioni lunghe. Serviranno studi più lunghi e test più dettagliati della funzione immunitaria, ma questi risultati ci avvicinano all’obiettivo di inviare in sicurezza equipaggi diversificati più lontano nello spazio.

Citazione: Moser, D., Bareille, MP., Ombergen, A.v. et al. Fluid shifts are main drivers for microgravity simulation-induced immune-physiological changes: findings from the VIVALDI studies. npj Microgravity 12, 15 (2026). https://doi.org/10.1038/s41526-025-00555-z

Parole chiave: volo spaziale, microgravità, sistema immunitario, immersione a secco, spostamenti di fluidi