Contromisure per la disabilità visiva negli astronauti (STOP-VIIP)

La disabilità visiva osservata in molti astronauti dopo un volo spaziale di lunga durata a bordo della Stazione Spaziale Internazionale è considerata il più importante problema medico che minaccia la missione identificato nell'ultimo decennio del programma spaziale. Tra il 2012 e il 2014, la NASA e l'NSBRI hanno speso 3-4 milioni di dollari all'anno per studiare il decorso clinico e i meccanismi alla base di questa condizione, definita Sindrome da pressione intracranica da disabilità visiva (VIIP) a causa della sua associazione teorica con l'elevata pressione intracranica e la pressione venosa centrale . Durante il precedente ciclo di finanziamento, i ricercatori di questa applicazione hanno eseguito le prime misure invasive della pressione intracranica durante i cambiamenti acuti (riposo a letto inclinato a testa in giù e volo parabolico) e cronici (riposo a letto HDT di 24 ore) nei gradienti gravitazionali che simulano il volo spaziale in esseri umani sani. Nuove osservazioni fatte da quegli studi hanno determinato che 1) esiste un'ampia gamma di pressione venosa centrale sperimentata normalmente durante i cambiamenti di postura nella vita quotidiana; 2) questi cambiamenti avvengono entro pochi secondi dai transitori posturali da eretti a supini e poi sono stabili nel tempo in quella posizione; 3) con l'assunzione acuta di microgravità simulata (riposo a letto HDT), la pressione intracranica e la pressione venosa centrale aumentano leggermente rispetto alla posizione supina, ma nelle successive 24 ore ritornano verso e talvolta al di sotto del valore supino a causa della compensazione spaziale all'interno del cervello ; 4) durante la vera microgravità (volo parabolico), la riduzione acuta della pressione venosa centrale riduce la resistenza al deflusso cerebrale e l'ICP diminuisce rispetto alla posizione supina, sebbene rimanga al di sopra della posizione eretta in 1G.

L'ipotesi corrente è che la sindrome VIIP non sia dovuta a una pressione venosa centrale o intracranica patologicamente elevata. Tuttavia, poiché non c'è la consueta riduzione della pressione tipicamente osservata nella posizione eretta sulla terra, l'elevazione incessante e di basso livello dell'ICP (cioè maggiore che in posizione eretta, ma inferiore a quella supina) porta a cambiamenti adattativi nell'occhio che alla fine risultano nell'appiattimento del globo, nelle pieghe coroideali e nella compromissione della vista. Dati preliminari suggeriscono che l'uso della pressione negativa della parte inferiore del corpo (LBNP) può abbassare l'ICP a testa in giù, verso i valori osservati in posizione eretta. I ricercatori propongono che l'applicazione di LBNP durante il sonno nello spazio sarebbe una strategia pratica per ripristinare una variabilità circadiana rilevante (sebbene invertita) nella pressione venosa centrale che impedirebbe quindi i cambiamenti adattativi nell'occhio. Gli inquirenti propongono la seguente ipotesi:

Ipotesi 1: la somministrazione ripetuta di LBNP durante la notte causerà una riduzione sicura e prolungata della pressione venosa centrale durante il sonno. Questo ripristino dell'effettiva variabilità circadiana della pressione venosa centrale impedirà i cambiamenti strutturali nell'occhio indotti dalla microgravità. Per testare questa ipotesi, l'efficacia a lungo termine del LBNP notturno (6-8 ore) per simulare la posizione eretta e prevenire cambiamenti strutturali nell'occhio durante quattro giorni di riposo a letto. Per esaminare la struttura dell'apparato visivo verrà utilizzato un imaging completo e non invasivo allo stato dell'arte, utilizzando la tomografia a coerenza ottica combinata con la misurazione diretta invasiva della CVP.