Les bienfaits de la Station spatiale internationale pour l'humanité

Prévention de la perte osseuse au cours des vols spatiaux par l'utilisation prophylactique de bisphosphonates : les technologies de la médecine spatiale au service de la santé des personnes âgées

L'heure du repas chez les astronautes

L'heure du repas chez les astronautes à bord de l'ISS (Station spatiale internationale). (Photo: JAXA (Agence d'exploration aérospatiale japonaise), NASA)

Il est bien connu que la perte osseuse et les calculs rénaux sont des problèmes importants auxquels les astronautes sont exposés au cours des séjours prolongés dans l'espace. Pour prévenir ces problèmes, les membres d'équipage font de l'exercice physique pendant deux heures et demie par jour, six fois par semaine (soit 15 heures par semaine) lorsqu'ils sont en orbite. Toutefois, l'exercice physique ne suffit pas à éliminer complètement le risque de souffrir de ce type de problèmes.

Les os jouent un rôle important, car ils constituent la structure de soutien du corps et ils emmagasinent le calcium. Le remodelage des os permet de préserver la résistance aux fractures en maintenant un bon équilibre entre la résorption et la formation du tissu osseux. Dans un environnement de microgravité, les stimuli induits par le stress que subissent normalement les os sont réduits, c'est pourquoi on observe une résorption osseuse accrue, alors que la formation osseuse ne change pas ou diminue. Il se produit alors une perte de masse osseuse, à un rythme environ dix fois supérieur à celui de l'ostéoporose. L'os fémoral proximal perd mensuellement 1,5 % de sa masse, ce qui correspond à une perte d'environ 10 % au cours d'un séjour de six mois dans l'espace. Après le retour sur Terre, ça peut prendre entre trois ou quatre ans aux astronautes pour regagner la masse osseuse perdue. Le bilan calcique (soit la différence entre l'absorption et l'excrétion de calcium), qui est d'environ zéro sur Terre, chute à environ –250 milligrammes par jour pendant un vol. Cette valeur accroît sensiblement le risque de calculs rénaux.

Les bisphosphonates sont des agents thérapeutiques utilisés depuis plus d'une dizaine d'années dans le traitement de patients atteints d'ostéoporose. Les bisphosphonates sont reconnus pour leur efficacité à accroître la masse osseuse et diminuer le nombre de fractures osseuses. Des études réalisées sur Terre auprès de sujets alités pendant 90 jours ont confirmé que cet agent a un effet préventif sur la perte de masse osseuse. À la lumière de ces résultats, ainsi que d'études réalisées par d'autres chercheurs, la JAXA et la NASA ont décidé de collaborer à une expérience biomédicale dans l'espace visant à prévenir la perte osseuse pendant les vols spatiaux. Le Dr Leblanc, de l'USRA et le Dr Matsumoto, de l'Université de Tokushima, sont les deux chercheurs principaux de cette étude. Des membres d'équipage de la JAXA et de la NASA participent à cette étude en prenant cet agent une fois par semaine pendant leur séjour dans l'espace. L'étude est en cours, mais les résultats préliminaires donnent à penser que les astronautes peuvent réduire leur risque de subir une perte osseuse et de présenter des calculs rénaux s'ils prennent les nutriments appropriés, comme du calcium et de la vitamine D, ont un programme d'exercice efficace et prennent des doses minimales de médicaments.

Les astronautes prennent un comprimé de biphosphonates par semaine pour prévenir la perte osseuse dans l'espace. (Photo : JAXA (Agence d'exploration aérospatiale japonaise)/NASA)

La perte osseuse est également observable chez les personnes âgées alitées. En effet, les personnes âgées perdent entre 1 % et 2 % de leur masse osseuse en raison du vieillissement et de la baisse du taux d'œstrogène. Un diagnostic d'ostéoporose est posé lorsque la masse osseuse d'une personne est inférieure à 30 % de la masse osseuse moyenne chez les jeunes adultes. Environ onze millions de Japonais et une femme sur deux âgée de 70 ans et plus souffrent d'ostéoporose. Chaque année, au Japon, 160 000 patients subissent une intervention pour une fracture du col du fémur. Ces interventions sont suivies d'une réadaptation intensive de trois mois. Le coût de ces interventions s'élève à 1,5 million de yens par personne. Les dépenses annuelles totales incluant les traitements et les soins médicaux pour ces cas de fracture osseuse atteignent 66,57 milliards de yens (coût national total). Les trois éléments principaux de promotion de la santé et de prévention des fractures chez les personnes âgées sont la nutrition, l'exercice et les soins médicaux. Les repas doivent être équilibrés sur le plan nutritionnel et comprendre des aliments riches en calcium (lait, poissons de petite taille, etc.) et en vitamine D (poisson, champignons, etc.). Une exposition modérée au soleil est également nécessaire à l'activation de la vitamine D. Il est également recommandé d'intégrer une séance d'exercice physique à sa routine journalière pour accroître la masse osseuse ainsi que l'entraînement musculaire. Les personnes plus sujettes aux fractures devraient prendre des médicaments efficaces pour réduire les taux de fractures.

Il y a donc tout lieu de croire que les progrès de la médecine spatiale dans la promotion de la santé des astronautes permettront d'améliorer la santé des personnes âgées et l'éducation des enfants.

Hiroshi Ohshima
Bureau de recherche en sciences biomédicales (ou Space Biomedical Research Office)
JAXA