Vous voulez perdre autant de masse osseuse en six mois que ce que vous perdriez en dix ans sur Terre(1) ? Pas besoin de chercher bien loin : il suffit de monter à bord de la Station spatiale internationale.

Sur Terre, nos os se rénovent en permanence, discrètement. Deux types de cellules se partagent la tâche : les ostéoblastes, de petites ouvrières qui construisent la matrice osseuse et y fixent le calcium, et les ostéoclastes, des démolisseuses qui résorbent l'os ancien pour permettre son renouvellement. En temps normal, construction et démolition s'équilibrent à peu près : c'est ce qu'on appelle le remodelage osseux. Mais cet équilibre repose sur un facteur que l'on oublie souvent : la gravité.

Quand on marche, qu'on court ou qu'on monte un escalier, notre squelette subit des contraintes mécaniques. Ces micro-chocs stimulent les ostéocytes, des cellules enfouies dans l'os, qui envoient alors le signal aux ostéoblastes de se mettre au travail. En résumé : plus on sollicite ses os, plus ils se renforcent. C'est pour cela que les médecins recommandent l'exercice physique aux personnes âgées sujettes à l'ostéoporose.

Et c'est là que l'espace pose problème. En impesanteur, le squelette ne porte plus rien. Les ostéocytes ne reçoivent plus de stimulation mécanique, les ostéoblastes ralentissent, mais les ostéoclastes, eux, continuent leur travail de sape. Le calcium s'échappe des os et se retrouve dans le sang, puis dans les urines. Résultat : les astronautes perdent en moyenne 1 à 2 % de leur densité osseuse par mois. À titre de comparaison, une personne âgée sur Terre perd environ 0,5 à 1 % par an. Les os les plus touchés sont ceux qui portent habituellement notre poids : le bassin, les vertèbres lombaires et les fémurs.

Ce phénomène porte un joli nom médical : l'ostéopénie du vol spatial. Et malgré les deux heures d'exercice quotidien imposées aux astronautes – tapis de course avec harnais, vélo d'appartement et machine de musculation simulant la résistance de la gravité – la perte osseuse n'est que ralentie, jamais totalement empêchée.

Le pire, c'est le retour. Une étude canadienne menée sur 17 astronautes de l'ISS a montré que, même un an après leur atterrissage, plus de la moitié d'entre eux n'avaient pas retrouvé leur densité osseuse d'avant le vol. Certains mettent jusqu'à quatre ans pour s'en remettre. Comme le résume Guillemette Gauquelin-Koch, responsable de la médecine spatiale au CNES : en impesanteur, même avec deux heures de sport par jour, c'est comme si l'on restait alité les vingt-deux heures restantes.

Si l'humanité rêve d'envoyer des équipages vers Mars – un voyage de douze à dix-huit mois rien que pour le trajet – il faudra trouver des solutions. Des pistes existent : médicaments de type bisphosphonates, thérapie génétique stimulant certaines protéines de croissance osseuse, voire gravité artificielle. Mais pour l'instant, aucune ne résout complètement le problème.

En attendant, la recherche spatiale a au moins un mérite inattendu : elle fait avancer notre compréhension de l'ostéoporose sur Terre. Après tout, un astronaute en orbite n'est rien d'autre qu'un modèle accéléré du vieillissement de nos os à tous.

  1. (1) ↑ Question purement théorique, hein. Ce n'est pas une bonne idée.