Nel giugno 2024, il team di standardizzazione dell’Office of the Chief Health and Medical Officer (OCHMO) della NASA ha ospitato un gruppo di lavoro di valutazione indipendente per esaminare lo stato e i progressi delle attività di ricerca e cliniche volte ad attenuare il rischio di malattia da decompressione (DCS) correlata al forame ovale pervio (PFO) durante i voli spaziali e i relativi test a terra e studi sui soggetti umani. La malattia da decompressione (DCS) è una condizione che deriva dai gas disciolti (principalmente azoto) che formano bolle nel flusso sanguigno e nei tessuti. Di solito si verifica in condizioni in cui si verificano rapide diminuzioni della pressione ambiente, come nei subacquei, nell’aviazione ad alta quota o in altri ambienti pressurizzati. Le bolle di gas sviluppate hanno vari effetti fisiologici e possono ostruire i vasi sanguigni, innescare infiammazioni e danneggiare i tessuti, causando sintomi di DCS. La NASA attualmente classifica la DCS in due categorie:

DCS di tipo I, che è meno grave, in genere provoca sintomi muscoloscheletrici tra cui dolore alle articolazioni o ai muscoli o eruzione cutanea. DCS di tipo II è più grave e provoca comunemente sintomi neurologici, dell’orecchio interno e cardiopolmonari. Il rischio di DCS nei voli spaziali si presenta durante le attività extraveicolari (EVA) in cui gli astronauti svolgono compiti di missione al di fuori del veicolo spaziale indossando una tuta pressurizzata a una pressione inferiore alla pressione della cabina. I protocolli di mitigazione DCS basati su strategie per ridurre il carico sistemico di azoto vengono implementati tramite la combinazione di parametri ambientali dell’habitat, pressione della tuta EVA e procedure di gas respiratorio (protocolli di pre-respirazione) per ottenere operazioni di missione sicure ed efficaci. La fisiopatologia della DCS non è ancora stata completamente chiarita poiché i casi si verificano nonostante l’assenza di bolle di gas rilevate, ma include lo shunt da destra a sinistra di emboli gassosi venosi (VGE) tramite diversi potenziali meccanismi, uno dei quali è un forame ovale pervio (PFO). Un PFO è uno shunt tra l’atrio destro e l’atrio sinistro del cuore, che è un residuo persistente di una comunicazione fisiologica presente nel cuore fetale. Gli aumenti postnatali della pressione atriale sinistra di solito forzano la valvola intersettale contro il septum secundum e, entro i primi 2 anni di vita, i setti si fondono permanentemente a causa dello sviluppo di aderenze fibrose. Pertanto, tutti gli esseri umani nascono con un PFO e circa il 75% dei PFO si fonde dopo il parto. Per il 25% della popolazione i cui PFO non si fondono, circa il 6% ha quello che alcuni considerano un PFO grande (> 2 mm). Il diametro del PFO può aumentare con l’età. La preoccupazione per i PFO è che con uno shunt destro-sinistro tra gli atri, il gas embolico venoso può passare dall’atrio destro (venoso) all’atrio sinistro (arterioso) (“shunt”), bypassando così la normale filtrazione polmonare degli emboli venosi che impediscono il passaggio al sistema arterioso. Senza filtrazione, le bolle nel sistema arterioso possono portare a un evento neurologico come un ictus. Qualsiasi attività che aumenti la pressione atriale destra/venosa rispetto alla pressione atriale sinistra/arteriosa (come una manovra di Valsalva, una compressione addominale) può ulteriormente consentire il passaggio di sangue e/o emboli attraverso un PFO/shunt.

Lo scopo di questo gruppo di lavoro era di esaminare e fornire analisi sullo stato e sui progressi delle attività di ricerca e cliniche volte a mitigare il rischio di problemi di PFO e DCS durante i voli spaziali. I casi identificati di DCS durante i test a terra dell’atmosfera di esplorazione della NASA condotti in camere pressurizzate hanno portato alla definizione della priorità dell’argomento dato per la revisione esterna. Gli obiettivi principali del gruppo di lavoro includevano:
- Quantificazione di qualsiasi rischio aumentato associato alla presenza di un PFO durante i protocolli di decompressione utilizzati nei test a terra e nelle attività extraveicolari (EVA) nei voli spaziali, nonché durante le decompressioni non pianificate (ad esempio, depressurizzazione della cabina, perdite dalla tuta EVA).
- Descrivere i rischi e i benefici dello screening del PFO nei candidati astronauti, negli attuali membri dell’equipaggio e nei soggetti sottoposti a test in camera.
- Quali sono le potenziali misure di riduzione del rischio che potrebbero essere prese in considerazione se si ritiene che una persona sia a maggior rischio di DCS a causa di un forame ovale pervio?
- Quali ricerche e/o sviluppi tecnologici sono consigliati per contribuire a informare e/o mitigare il rischio di DCS correlato al PFO?
Il gruppo di lavoro si è svolto in due giorni presso il Johnson Space Center della NASA e ha incluso esperti in materia e parti interessate della NASA, nonché revisori esterni invitati da settori quali cardiologia, medicina ipobarica, medicina dei voli spaziali e salute occupazionale militare. Durante il gruppo di lavoro, ai partecipanti è stato chiesto di esaminare precedenti relazioni e prove relative a PFO e rischio di DCS, materiali e informazioni riguardanti l’esperienza e le pratiche attuali della NASA, nonché casi di studio e successivi processi decisionali. Il gruppo di lavoro si è concluso con una discussione in un forum aperto in cui sono state conferite raccomandazioni per le pratiche attuali e future e successivamente riassunte in un rapporto di sintesi finale, disponibile sul sito Web pubblico del NASA OCHMO Standards Team .
I seguenti risultati chiave sono le principali conclusioni della valutazione indipendente dell’OCHMO:
- In uno scenario di esposizione estrema/alto rischio, escludere gli individui con un PFO e trattare i PFO non diminuisce necessariamente il rischio di DCS o crea un ambiente “sicuro”. Può creare differenze incrementali e ridurre leggermente il rischio complessivo, ma non rende il rischio zero. Ci sono altri fattori fisiologici che contribuiscono anche al rischio di DCS che possono avere un impatto maggiore (vedere 7.0 Altri fattori fisiologici nella sezione dei risultati).
- Sulla base delle prove disponibili e del rischio di attuali esposizioni alla decompressione (sulla base degli attuali protocolli NASA e dei requisiti NASA-STD-3001 per limitare il rischio di DCS), non è consigliabile effettuare lo screening per i PFO in nessun volo spaziale o nei partecipanti ai test a terra. La strategia migliore per ridurre il rischio di DCS è creare un ambiente il più sicuro possibile in ogni scenario, attraverso efficaci protocolli di pre-respirazione, sicurezza e la capacità di trattare rapidamente la DCS qualora si verifichino sintomi.
- Sulla base dell’opinione, al momento non è richiesta alcuna ricerca specifica per caratterizzare ulteriormente i PFO con DCS e esposizione ad alta quota, a causa del basso rischio e della preferenza di istituire adeguati protocolli di sicurezza e garantire la disponibilità del trattamento sia a terra che durante i voli spaziali.
- Per i protocolli di ingegneria condotti a terra, si dovrebbe garantire che venga fornito lo stesso livello di capacità di trattamento (camera di trattamento nelle immediate vicinanze del test) come durante i protocolli di ricerca. La capacità di trattare immediatamente un caso di DCS è fondamentale per garantire la sicurezza dei soggetti del test.
Il rapporto riassuntivo completo include informazioni di base dettagliate, punti di discussione del gruppo di lavoro, conclusioni e raccomandazioni. I risultati del gruppo di lavoro e il rapporto riassuntivo risultante aiuteranno a informare le principali parti interessate nei processi decisionali per i futuri test a terra e le operazioni di volo spaziale con l’obiettivo principale di proteggere la salute e la sicurezza dell’equipaggio per garantire il successo complessivo della missione.
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