Une étude révèle l’étendue de « l’anémie spatiale » des astronautes

Un séjour prolongé dans l’espace n’est pas sans risques pour la santé. Le corps humain, plongé dans des conditions inhabituelles (rayonnement, micropesanteur, dépression, confinement, etc.), est parfois mis à rude épreuve. À leur retour sur Terre, les astronautes peuvent souffrir de perte osseuse, d’atrophie musculaire ou même d’anémie. Alors que les dommages observés sur la masse musculaire et osseuse sont désormais bien compris et étayés, les causes et les conséquences de l’anémie liée aux vols spatiaux restent floues. Une équipe canadienne de l’Institut de recherche de l’Hôpital d’Ottawa apporte de nouveaux éléments pour mieux comprendre cette pathologie.

Alors que l’humanité envisage des missions de longue durée, vers la Lune puis vers Mars, et cherche à développer le tourisme spatial, il sera essentiel de comprendre les implications sanitaires de la vie dans l’espace pour planifier des voyages en toute sécurité. C’est pourquoi le Dr Guy Trudel, professeur à l’École de médecine de l’Université d’Ottawa, a cherché à comprendre les mécanismes physiologiques qui causent l’anémie spatiale. « Ces résultats sont spectaculaires, étant donné que ces mesures n’ont jamais été faites auparavant », a-t-il déclaré dans un communiqué.

Jusqu’à présent, les experts pensaient que l’anémie spatiale était le résultat d’une adaptation rapide au mouvement des fluides à travers le corps, qui se produit lorsque l’astronaute entre en microgravité. Les astronautes perdent alors 10% du liquide (plasma sanguin) de leurs vaisseaux sanguins. Les scientifiques pensaient que le phénomène induisait la destruction rapide de 10 % des globules rouges pour rétablir l’équilibre hémostatique, et que la concentration en hémoglobine revenait à des valeurs quasi terrestres après une dizaine de jours dans l’espace. Mais Trudel et son équipe ont découvert que la perte de globules rouges était en réalité beaucoup plus importante et durable.

Plus de 50% des globules rouges supplémentaires sont détruits

Pour mener à bien leurs recherches, les chercheurs ont recruté 14 astronautes (11 hommes et 3 femmes), entre 2015 et 2020. Tous sont restés sur la Station spatiale internationale pendant plus de 130 jours (167 ± 31 jours pour être exact). Ils ont prélevé des échantillons de sang et d’air expiré avant leur mission, pendant leur séjour, puis à leur retour sur Terre. Les échantillons d’haleine ont été utilisés pour mesurer avec précision le nombre de globules rouges détruits. En effet, l’air expiré contient du monoxyde de carbone et il faut savoir qu’une molécule de monoxyde de carbone est produite à chaque fois qu’un hème, l’un des composants de l’hémoglobine, est détruit.

Mesure du taux d’élimination du monoxyde de carbone, avant, pendant et après la mission. © G. Trudel et coll.

Les globules rouges ont une durée de vie limitée à environ 120 jours. Sur Terre, le corps crée et détruit environ 2 millions de globules rouges chaque seconde. L’analyse de l’équipe de Trudel a révélé que 54 % de globules rouges supplémentaires étaient détruits lors d’un séjour de six mois dans l’espace, soit 3 millions par seconde, peu importe le sexe de l’astronaute. Ce résultat implique que le corps des astronautes a nécessairement compensé cette perte en générant de nouvelles cellules sanguines ; sinon, ils montreraient tous les symptômes d’une anémie sévère une fois dans l’espace.

« Heureusement, avoir moins de globules rouges dans l’espace n’est pas un problème lorsque votre corps est en apesanteur. Mais lors de l’atterrissage sur Terre et potentiellement sur d’autres planètes ou lunes, l’anémie qui affecte votre énergie, votre endurance et votre force peut menacer les objectifs de la mission », explique Trudel. En effet, à leur retour sur Terre, cinq des 13 astronautes souffraient d’anémie clinique (le 14e n’a pas subi de prise de sang à son retour). Pour rappel, le rôle de l’hémoglobine est de transporter l’oxygène du système respiratoire vers le reste du corps ; ainsi, un taux anormalement bas de cette molécule peut provoquer des symptômes plus ou moins graves (peau pâle, fatigue, tachycardie, etc.).

Des changements structurels durables

Heureusement, l’anémie causée par un séjour dans l’espace est réversible : des tests ont montré que le taux de globules rouges revient progressivement à la normale trois à quatre mois après l’atterrissage. Cependant, l’équipe a découvert qu’un an après le retour des astronautes sur Terre, le taux de destruction des globules rouges était encore relativement élevé, près de 30 % supérieur au taux mesuré avant la mission. Cela signifie qu’un séjour dans l’espace provoque des changements structurels dans le corps, qui ont un impact durable sur le contrôle des globules rouges.

Pourcentage de réticulocytes (f) et concentrations d’hémoglobine (g) avant la mission, à bord de l’ISS et après la mission. © G. Trudel et coll.

Les résultats de cette étude ont plusieurs implications. Pour commencer, ils soulignent la nécessité d’inclure un dépistage systématique des problèmes de santé pouvant être causés ou exacerbés par l’anémie dans les bilans de santé des astronautes. De plus, une étude réalisée par Trudel en 2019, avec des données de santé de 300 astronautes, avait déjà montré que l’étendue et le temps de récupération de l’anémie spatiale dépendaient de la durée de la mission : près de la moitié des astronautes (48 %) devenaient anémiques. après des missions longues (5 mois en moyenne), alors que ce chiffre tombe à 7% dans le cas de missions courtes (5 jours en moyenne).

Si l’Homme envisage de s’installer définitivement sur la Lune (et peut-être un jour sur Mars), il sera indispensable de trouver un moyen de pallier ce phénomène, notamment en lui apportant une alimentation adaptée. Si les astronautes fabriquent également beaucoup plus de globules rouges, comme le pensent les chercheurs, votre corps aura besoin de toute l’énergie dont il a besoin. Reste à savoir si le corps humain est capable de soutenir durablement cette production/destruction accrue.

G. Trudel et al., Nature Medicine