Le cœur des astronautes révèle un vieillissement accéléré inattendu

Un phénomène terrestre observé pour la première fois dans l’espace

Quelques mois en orbite suffiraient-ils à faire vieillir notre cœur de plusieurs années ? Une étude récente apporte des éléments de réponse troublants. Des chercheurs ont découvert que certains muscles cardiaques des astronautes s’atrophient en impesanteur, un phénomène jusqu’ici observé principalement chez les personnes âgées sur Terre. Cette découverte, qui concerne spécifiquement les muscles papillaires, essentiels au bon fonctionnement des valves cardiaques, suggère que les séjours spatiaux pourraient accélérer le vieillissement du cœur.

Si ce processus avait déjà été documenté chez des animaux, c’est la première fois qu’une telle affection est mise en évidence chez l’humain dans ce contexte. Le cœur, moins sollicité pour lutter contre la gravité, semble s’adapter en perdant une partie de sa structure. Une adaptation qui pourrait avoir des conséquences à long terme, notamment pour les futures missions d’exploration lointaine.

Au cœur de la mécanique : le rôle vital des muscles papillaires

Pour comprendre l’enjeu, il faut se plonger dans le fonctionnement du cœur. Sa mission principale est de pomper le sang pour alimenter l’organisme en oxygène et en nutriments. Il est composé de quatre cavités, les oreillettes et les ventricules, dont les contractions coordonnées sont régulées par des valves. La valve mitrale, par exemple, empêche le sang de refluer dans le mauvais sens. Or, ces valves ne fonctionnent pas seules. Elles sont soutenues par de tout petits muscles, les muscles papillaires.

Bien qu’ils représentent moins de 10 % de la masse totale du cœur, ces muscles sont vitaux. Tels des haubans, ils empêchent les valves de se retourner, un peu comme un parapluie pris par le vent, lors des contractions cardiaques. Lorsque ces muscles s’affaiblissent, une condition appelée insuffisance mitrale peut apparaître, une affection qui touche majoritairement les personnes âgées sur notre planète.

Dès les années 1990, une étude menée sur des rats avait déjà montré une atrophie de ces muscles après seulement deux semaines dans l’espace. D’autres travaux ont confirmé que le cœur humain tend à perdre de la masse musculaire et à devenir plus sphérique après quelques semaines en impesanteur.

Une étude inédite sur les voyageurs de l’ISS

Jusqu’à présent, aucune étude ne s’était penchée spécifiquement sur le sort des muscles papillaires chez les humains lors de vols spatiaux de longue durée. Pour combler ce manque, une équipe de chercheurs menée par Cyril Tordeur, de l’Université Libre de Bruxelles (ULB), a analysé des données collectées sur des astronautes. Leurs résultats ont été publiés dans la revue NPJ Microgravity. Le protocole a porté sur neuf astronautes masculins ayant effectué des missions de six à douze mois à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS).

Les scientifiques ont utilisé l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour mesurer avec précision la masse des muscles papillaires du ventricule gauche, ainsi que les changements de forme et de fonction du ventricule. Deux séries de mesures ont été réalisées : une première entre 45 et 60 jours avant le décollage, et une seconde environ une semaine après leur retour sur Terre. Dans un article pour The Conversation, Cyril Tordeur explique le contexte : le système cardiovasculaire se « déconditionne » en impesanteur. Il précise d’ailleurs qu’il ne faut pas confondre l’impesanteur, où la gravité existe mais n’est pas ressentie, et l’apesanteur, qui est l’absence totale de gravité.

« En condition d’impesanteur, le cœur n’a plus la nécessité de lutter aussi difficilement pour propulser le sang vers le cerveau. Les fluides corporels se redistribuent vers la tête, le volume sanguin diminue, et le muscle cardiaque, moins sollicité, s’adapte », détaille le chercheur.

Des résultats chiffrés et des risques à long terme

Les conclusions de l’étude sont sans appel. Les chercheurs ont constaté une réduction de 14 % en moyenne de la masse des muscles papillaires chez les astronautes après leur séjour orbital. Cette atrophie s’est avérée sélective, touchant spécifiquement ces structures. Parallèlement, le cœur des astronautes était devenu plus sphérique et le diamètre de leur valve mitrale, située entre l’oreillette gauche et le ventricule gauche, avait augmenté de 6 % en moyenne.

Cette dilatation de la valve n’est pas anodine. Elle pourrait altérer son étanchéité et provoquer un reflux sanguin dans la mauvaise direction. « Au lieu de se diriger en direction de l’aorte, une partie reflue vers l’oreillette gauche, dans le sens contraire de la circulation normale. On parle de ‘régurgitation mitrale' », explique Cyril Tordeur. En phase aiguë, ce reflux pourrait entraîner une atteinte pulmonaire et une détresse respiratoire. À plus long terme, le cœur se remodèlerait pour compenser, jusqu’à l’épuisement et une possible insuffisance cardiaque.

Le point le plus marquant est la rapidité du processus. Sur Terre, de tels changements anatomiques, souvent liés à l’inactivité physique ou au vieillissement, s’étalent sur des années, voire des décennies. Dans l’espace, le même phénomène semble se produire en quelques mois seulement.

Des contre-mesures insuffisantes et de nouvelles questions

Pour lutter contre le déconditionnement général de l’organisme, les astronautes suivent un programme d’entraînement rigoureux : deux heures et demie d’exercices quotidiens obligatoires, mêlant vélo, tapis de course et renforcement musculaire. Si ce protocole est efficace pour limiter la perte de masse musculaire et cardiaque globale, il semble impuissant face à l’atrophie des muscles papillaires.

Selon Cyril Tordeur, « cette vulnérabilité spécifique pourrait s’expliquer par leur anatomie unique et leur sous-stimulation en contexte spatial ». Loin de clore le débat, l’étude ouvre de nouvelles interrogations. Comme le souligne le chercheur, « cette nouvelle étude soulève autant de questions qu’elle apporte de réponses ». Est-ce que cette atrophie est réversible une fois de retour sur la terre ferme ? Pourrait-elle s’aggraver lors de missions encore plus longues, comme un voyage vers Mars ? L’impact réel de l’impesanteur sur la fonction de la valve mitrale à long terme reste aussi à préciser, aucune fuite n’ayant été observée chez les participants à ce jour.

Davantage de recherches, avec des protocoles d’imagerie plus spécifiques, seront donc nécessaires pour répondre à ces questions. Ces données seront cruciales pour garantir la santé des astronautes lors des futures missions habitées vers la Lune et au-delà, transformant un défi médical en une étape indispensable de la conquête spatiale.

Selon les sources : trustmyscience.com  nature.com