Comment l’étude sur l’hibernation des écureuils arctiques peut-elle aider les astronautes?

Des experts mandatés par la NASA mènent des recherches sur les écureuils terrestres de l’Arctique en état d’hibernation. L’agence fédérale américaine espère qu’elles pourront s’appliquer aux astronautes dans leurs futures missions spatiales de longue durée.

Kelly Drew, professeure de chimie et de biochimie à l’Université de l’Alaska de Fairbanks, et ses étudiants ont étudié les écureuils en état de dormance et leur capacité à conserver leur masse musculaire et osseuse pendant une hibernation prolongée.

Les enseignements tirés des écureuils terrestres de l’Arctique en hibernation peuvent aider les chercheurs à comprendre le fonctionnement du corps humain dans un environnement en apesanteur.

« Ces animaux sont uniques, car ils hibernent pendant huit à neuf mois de l’année en ralentissant tellement leur métabolisme que leur température corporelle peut descendre en dessous de zéro sans subir les effets secondaires habituels comme le gel, la perte musculaire ou la perte de densité osseuse pendant les longs mois d’hiver », explique Kelly Drew.

Selon la professeure, les recherches pourraient être utilisées pour aider les missions futures, de l’hibernation extrême induite médicalement pour les missions spatiales à long terme, en protégeant les astronautes de la fièvre des cabanes, des rayonnements ionisants, et bien plus encore. « Elle pourrait également s’avérer efficace pour prévenir la perte musculaire et osseuse en apesanteur », précise-t-elle.

Lorsque les astronautes séjournent dans la Station spatiale internationale (ISS) pour des missions de longue durée, ils subissent plusieurs problèmes de santé, notamment une perte osseuse, une anémie spatiale et des modifications de la moelle osseuse.

L’écureuil terrestre, ou spermophile arctique, est une espèce indigène de l’Arctique que l’on retrouve en grand nombre dans les régions polaires. Ce sont des animaux sociaux qui vivent en colonies dispersées pour mieux se protéger des prédateurs.

Ces écureuils parfaitement adaptés aux conditions climatiques du Grand Nord hibernent du début d’octobre jusqu’à la mi-avril en modifiant leur métabolisme. Les spermophiles arctiques emmagasinent la graisse pour l’hibernation et sont capables de refroidir leur corps jusqu’à – 2,9 °C, tout en conservant leur cerveau juste au-dessus du point de congélation (le plus froid de tous les mammifères qui hibernent).

Des applications médicales sur les humains

Le projet scientifique de la NASA, en collaboration avec le consortium Alaska Space Grant, permet d’explorer les moyens de créer des applications humaines à partir du travail avec les écureuils terrestres. À ce titre, Mme Drew consacre ses recherches sur le travail d’hibernation chez les humains pour d’autres applications que l’astronomie, comme les soins neurologiques, y compris les médicaments.

Les patients victimes d’un accident vasculaire cérébral ou d’une crise cardiaque pourraient être placés en hibernation médicalement induite (en maintenant la température du corps plus basse) afin de ralentir leur métabolisme jusqu’à ce qu’ils puissent être transportés dans un hôpital pour y recevoir des soins. Cela pourrait améliorer considérablement les résultats médicaux, indique l’agence.

Notons que Space Grant et NASA EPSCOR font partie du programme NASA STEM Engagement qui vise à accroître la participation des élèves de la maternelle à la 12e année aux projets de la NASA, à améliorer l’enseignement supérieur, à soutenir les communautés sous-représentées, à renforcer l’enseignement en ligne et à stimuler la contribution de la NASA à l’éducation informelle.