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NASA rilancia Drain Brain, l'esperimento spaziale di Paolo Zamboni

L'esperimento Drain Brain ideato da Paolo Zamboni dell'Università di Ferrara e sperimentato sulla ISS dalla "cavia" Samantha Cristoforetti, è stato rilanciato dal sito della National Aeronautics and Space Administration. L'esperimento potrebbe diventare in futuro il "gold standard" per la diagnosi di CCSVI (Insufficienza venosa cronica cerebrospinale), possibile concausa della Sclerosi Multipla (SM).

Dopo un avvio esplosivo (nel vero senso della parola) quasi esattamente un anno fa, l'esperimento Drain Brain di Paolo Zamboni che ha avuto l'onore di avere come "cavia" Samantha Cristoforetti, viene "celebrato" anche dal sito della NASA. Il professore ferrarese, scopritore dell'Insufficienza venosa cronica cerebrospinale (CCSVI) ritenuta possibile concausa di malattie neurodegenerative come la Sclerosi Multipla (SM), ha ricevuto quindi l'ennesimo riconoscimento internazionale per il suo lavoro. Un articolo sul sito della National Aeronautics and Space Administration spiega infatti l'importanza di questo esperimento effettuato nella Stazione Spaziale Internazionale (ISS) che consisteva nel "quantificare il ritorno venoso cerebrale in condizioni straordinarie (assenza di gravità) e validare strumenti diagnostici che rappresentano una novità assoluta, e che, una volta 'atterrati in ambulatorio' potranno essere utilissimi per le persone malate di insufficienza venosa cronica cerebrospinale ma anche per pazienti cardiopatici" come spiegava l'Associazione CCSVI nella SM.

L'articolo sul sito della NASA firmato da Andrea Dunn (International Space Station Program Science Office) rende comprensibile anche ai profani le premesse dell'esperimento Drain Brain. "Sulla Terra il sangue scorre dal cervello di una persona verso il cuore in parte grazie alla forza di gravità, ma si sa molto poco su come questo flusso scorra in condizioni di microgravità. Parecchi membri dell'equipaggio a bordo della Stazione Spaziale Internazionale segnalano mal di testa e altri sintomi neurologici nello Spazio, che possono essere correlati all'effetto della microgravità sulla circolazione sanguigna cerebrale. L'indagine Brain Drain, che è stata completata nel mese di luglio 2015, ha misurato il flusso sanguigno dal cervello al cuore di un membro dell'equipaggio per aiutare i ricercatori a capire meglio come il flusso è influenzato dalla microgravità e come i processi fisici nel corpo possono compensare la mancanza di gravità, assicurando che il sangue scorra correttamente".

L'esperimento Brain Drain è stato ideato e seguito in prima persona da Paolo Zamboni (direttore del Centro di Malattie Vascolari, Unife), in collaborazione con Angelo Taibi (Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Unife) e sviluppato dall'Università di Ferrara con la sponsorizzazione di NASA e ASI. Come spiega Andrea Dunn "la circolazione cerebrale del sangue è uno dei principali regolatori della fisiologia del cervello umano; a causa della variabilità e della complessità del sistema venoso cerebrale (la raccolta delle vene nel ed attorno al cervello), gli scienziati attualmente sono privi di un approccio affidabile ed oggettivo per misurare il ritorno venoso cerebrale (il flusso di sangue dal cervello al cuore attraverso le vene giugulari)". Scrive ancora Dunn: "Gli scienziati sanno che, sulla Terra, il ritorno è influenzato dalla gravità quando i soggetti sono in posizione verticale, e dalla respirazione, o inspirazione, quando i soggetti stanno supini. Tuttavia, si sa molto poco sui meccanismi che garantiscono il deflusso sanguigno dal cervello in condizioni di microgravità".

Per questo Zamboni e la sua equipe ha inventato un sistema di pletismografia estensimetra non invasiva per monitorare questi processi. Si tratta di un sensore che si "aggancia" al collo e che è stato usato nel 2012 per valutare il deflusso cerebrale per confrontare i soggetti sani con i pazienti affetti da sclerosi multipla. Il pletismografo (o collare pletismografico), permette la stesura di un tracciato giugulare sincronizzato con l'elettrocardiogramma, per ricavare non invasivamente la pulsatilità giugulare e caratterizzare la funzione cardiaca. Sulla ISS è stato quindi studiato il ritorno venoso cerebrale in condizioni di microgravità, per cercare di iniziare a comprendere in modo corretto i fenomeni di adattamento fisiologico. "Ero interessato a misurare il deflusso venoso, ma le attuali metodologie ecodoppler e gli altri sistemi di diagnostica hanno una ripetibilità molto bassa, problemi tecnici, e dipendenza dell'operatore. - spiega Zamboni sul sito della NASA - La sfida era quella di inventare un dispositivo non invasivo con buona ripetibilità".

La "cavia" del collare pletismografico è stata l'astronauta italiana Samantha Cristoforetti che racconta così l'avventura con il pletismografo sul suo blog "Avamposto 42": "La mattina presto di lunedì è arrivato anche il momento della prima sessione di Drain Brain. In realtà, abbiamo già fatto una sessione di ecografia all'inizio della missione, ma per questo specifico gruppo di misurazioni abbiamo dovuto aspettare che l'attrezzatura di ricambio arrivasse su Dragon, in seguito alla perdita della missione Orbital-3. Gli strumenti specifici per Drain Brain comprendono tre pletismografi a estensimetro, che hanno l'aspetto di collari di un materiale estensibile, come potete vedere nella foto. In realtà sono sensori in grado di misurare il flusso sanguigno nelle vene in un modo molto semplice e non invasivo che non dipende dalle abilità e dall'interpretazione dell'operatore, come nel caso dell'ecografia. Indossando questi collari al collo, al braccio e alla gamba, ho eseguito una serie di respirazioni al 70% della capacità dei polmoni rimanendo ferma, oppure distendendo e contraendo la mano o la caviglia. Mentre facevo queste attività, respiravo nel nostro Pulmonary Function System [sistema per la funzione polmonare, ndt] e il software, attraverso un'interfaccia grafica, mi dava istruzioni su quando iniziare a espirare o inspirare. L'obiettivo principale dell'esperimento è studiare come il ritorno del sangue dalla testa al cuore cambi nello spazio, visto che non ci sono gli effetti della gravità ad aiutarlo. È una cosa su cui per ora sappiamo poco, e una migliore comprensione di questi meccanismi circolatori potrebbe forse aiutare a comprendere alcune malattie degenerative del cervello".

Spiegano ancora dal sito della NASA: "Zamboni ha incorporato la respirazione e attività muscolare nel protocollo Brain Drain per capire meglio se i processi fisici di questo tipo possono compensare la mancanza di gravità al fine di garantire che il sangue scorra in modo corretto. Mentre la strumentazione e il protocollo hanno avuto successo, l'indagine riguardava un solo soggetto di prova, così Zamboni riconosce la necessità di reclutare altri soggetti in studi futuri per garantire la ripetibilità e per raccogliere ulteriori dati". Il Prof. Paolo Zamboni ricorda infatti che è necessario ancora studiare "almeno 15-20 soggetti per assicurare che i dati che raccogliamo siano robusti e così potremo essere più fiduciosi nelle nostre conclusioni". La ricerca di Zamboni partita da Ferrara e arrivata ormai oltre i confini terrestri quindi continua per "diventare il 'gold standard' per la diagnosi di CCSVI".

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