À bord de la Station spatiale internationale, l’absence de gravité semble modifier rapidement le fonctionnement intestinal des astronautes.
Une étude menée par l’Université de Copenhague avec la NASA, l’agence spatiale américaine, s’est penchée sur des prélèvements sanguins de 52 astronautes ayant séjourné plusieurs mois dans l’espace. Les chercheurs y voient une piste solide pour comprendre les troubles digestifs, dont la constipation, fréquemment signalés durant les missions orbitales.
Des bactéries intestinales qui se tournent davantage vers les protéines
Les scientifiques ont analysé des métabolites, de petites molécules qui circulent dans le sang et renseignent sur l’activité du métabolisme. Leur travail suggère que, quelques semaines après l’arrivée en microgravité, les bactéries de l’intestin des astronautes fermentent davantage les protéines.
Cette fermentation survient lorsque les bactéries disposent de moins de fibres à utiliser. Elles se tournent alors vers les protéines présentes dans le tube digestif. Ce mécanisme existe aussi sur Terre, mais les analyses montrent qu’il devient plus marqué au cours des vols spatiaux étudiés.
Les prélèvements sanguins indiquent que les bactéries intestinales commencent à fermenter les protéines davantage que d’habitude dans les semaines suivant l’arrivée des astronautes dans l’espace.
« Nous observons des changements dans les échantillons de sang des astronautes qui indiquent que les bactéries intestinales commencent à fermenter les protéines davantage que d’habitude quelques semaines après leur arrivée dans l’espace, et que ce changement se poursuit jusqu’à leur retour sur Terre », explique Giorgia La Barbera, maîtresse de conférences associée au département de nutrition, exercice et sports de l’Université de Copenhague.
La microgravité pourrait ralentir le transit
L’hypothèse avancée par l’équipe danoise concerne le déplacement des aliments dans l’intestin. Sans la gravité terrestre, le transit pourrait ralentir. Les aliments resteraient alors plus longtemps dans le système digestif, laissant aux bactéries davantage de temps pour transformer les protéines.
Ce ralentissement pourrait aussi aider à expliquer la constipation des astronautes. Henrik Roager, coauteur de l’étude et maître de conférences associé dans le même département, relie ces deux phénomènes.
« L’absence de gravité dans l’espace fait probablement avancer les aliments plus lentement dans l’intestin, et cela correspond au fait que nous voyons des signes d’une fermentation accrue des protéines. Cela peut aussi aider à expliquer la constipation chez les astronautes », indique-t-il.
- La microgravité pourrait ralentir le cheminement des aliments.
- Un transit plus long favoriserait la fermentation des protéines.
- Les molécules produites peuvent ensuite passer dans le sang.
- Ces changements pourraient avoir des effets au-delà de la digestion.
Des effets possibles sur la concentration et l’humeur
Le sujet ne se limite pas à l’inconfort digestif. Les produits issus de la fermentation des protéines peuvent circuler dans l’organisme. Selon les chercheurs, certains ont déjà été associés à des conséquences défavorables pour la santé, notamment des atteintes rénales potentielles, des effets sur l’humeur ou une baisse des capacités de concentration.
« Nous savons que les produits de la fermentation des protéines sont souvent associés à des conséquences négatives pour la santé, comme des lésions rénales, des effets possibles sur l’humeur ou une capacité réduite à se concentrer, entre autres », précise Lars Ove Dragsted, professeur et auteur principal de l’étude.
Les chercheurs évoquent aussi l’axe intestin-cerveau. Ce terme désigne la communication à double sens entre le système digestif et le cerveau. Les molécules produites par les bactéries intestinales font partie des signaux susceptibles de participer à cette relation complexe.
Des données recueillies auprès de 52 astronautes
L’étude repose sur des échantillons provenant de trois recherches réalisées à bord de la Station spatiale internationale. Les 52 astronautes n’ont pas tous participé à la même mission, et les prélèvements couvrent plusieurs années. Cette diversité rend le résultat observé particulièrement intéressant pour l’équipe scientifique.
Les spécialistes ont choisi une méthode dite non ciblée. Au lieu de rechercher à l’avance quelques molécules précises, ils ont examiné un large éventail de métabolites afin d’identifier ceux dont les niveaux changeaient pendant le séjour spatial. Les analyses ont aussi relevé des variations plus modestes liées à la consommation de poisson et de caféine.
« Les échantillons que nous avons analysés proviennent de 52 astronautes différents, de missions différentes et sur de nombreuses années. C’est très différent de la manière dont une étude est habituellement menée. Il est donc assez impressionnant que notre méthode ait pu montrer si clairement une augmentation constante de la fermentation des protéines », souligne Jan Stanstrup, maître de conférences associé et premier auteur de l’étude avec Giorgia La Barbera.
Pourquoi ces résultats comptent pour les voyages vers Mars
Les séjours sur la Station spatiale internationale restent limités par rapport à un voyage habité vers Mars. Or, une mission lointaine exposerait les équipages à la microgravité durant une période bien plus longue. Mieux maîtriser la santé intestinale devient donc un enjeu pratique pour les futures expéditions.
Pour les voyages spatiaux prolongés, les chercheurs estiment que des mesures pourraient être nécessaires afin de limiter les effets défavorables sur l’intestin.
« Lorsque nous préparons des voyages plus longs dans l’espace, par exemple vers Mars, des contre-mesures pourraient être nécessaires pour atténuer les effets négatifs du voyage spatial sur les intestins », estime Giorgia La Barbera.
Parmi les pistes citées figurent l’augmentation des fibres alimentaires, l’apport de prébiotiques ou des traitements favorisant le péristaltisme. Le péristaltisme correspond aux contractions coordonnées des muscles digestifs qui font progresser les aliments et les déchets dans l’intestin.
Henrik Roager ajoute que ces approches pourraient raccourcir le temps de transit et réduire ainsi la fermentation des protéines. Il ne s’agit pas, à ce stade, d’une recommandation individuelle pour les voyageurs de l’espace, mais de voies de recherche à évaluer dans le cadre de missions longues.
Ce que cette étude apporte aussi en France
En France comme ailleurs, la constipation peut toucher les personnes dont la mobilité est très réduite, notamment lors d’un alitement prolongé. L’étude danoise suggère que le ralentissement du transit chez ces patients pourrait s’accompagner de modifications comparables de la fermentation dans l’intestin.
« Vous pouvez utiliser ces connaissances pour aider les patients alités. Eux aussi souffrent de constipation et ont probablement une fermentation accrue des protéines qui peut aggraver leur état de santé », affirme Lars Ove Dragsted.
Face à une constipation persistante, douloureuse ou associée à des symptômes inhabituels, un professionnel de santé reste l’interlocuteur adapté. Les résultats obtenus auprès des astronautes ouvrent une piste scientifique, sans permettre de transposer automatiquement chaque observation à tous les patients sur Terre.
Les fibres au cœur du mécanisme étudié
Les fibres alimentaires ne sont pas digérées de la même manière que les protéines. Elles constituent une ressource pour certaines bactéries du côlon. Quand le contenu intestinal avance trop lentement ou que les fibres disponibles s’épuisent, la fermentation protéique peut prendre davantage de place.
Le travail mené avec la NASA montre surtout qu’un simple prélèvement sanguin peut révéler des traces de ce qui se joue dans l’intestin. Cette approche pourrait aider les chercheurs à suivre l’adaptation du corps humain dans des environnements où la gravité, l’alimentation et les conditions de vie changent radicalement.
