La SANS (Spaceflight-Associated Neuro-Ocular Syndrome: sindrome neuro-oftalmica associata ai voli spaziali) è un termine generico che indica un insieme di reperti e sintomi neuro-oftalmici osservati negli astronauti durante la permanenza prolungata nello spazio12.
Precedentemente chiamato sindrome VIIP (compromissione visiva e pressione intracranica), è stato rinominato poiché è diventato chiaro che solo l’aumento della pressione intracranica non può spiegare la patologia 13.
La frequenza di insorgenza del SANS varia in base alla durata della missione.
Si noti che il numero annuale di astronauti è di circa 12 (circa 3 ogni 3 mesi), il che limita la dimensione del campione statistico.
Dopo missioni di lunga durata sulla ISS, fino al 48% degli astronauti riferisce cambiamenti nella visione da vicino, e fino al 45% degli equipaggi di missioni superiori a 30 giorni presenta anomalie oculari (anche in assenza di sintomi). Tuttavia, il numero annuale di astronauti è di circa 12, il che limita la dimensione del campione disponibile per l’analisi.
Una differenza importante rispetto all’IIH è che nella SANS non si osservano diplopia, acufene pulsante, perdita visiva transitoria, nausea e vomito, comuni nell’IIH.
Nell’IIH, l’atrofia ottica può persistere dopo il trattamento, ma questo reperto non è stato osservato nel SANS. La misurazione della pressione intraoculare non è considerata un indicatore affidabile dello sviluppo del SANS.
A differenza dell’IIH, nel SANS non è stata riportata finora atrofia ottica. Tuttavia, è noto che in alcuni casi persistono uno spostamento verso l’ipermetropia e un appiattimento del bulbo oculare dopo il ritorno, e sono in corso studi sull’evoluzione a lungo termine.
L’esposizione prolungata alla microgravità durante i soggiorni spaziali di lunga durata, come sulla ISS, è il principale fattore di rischio, e il rischio di sviluppare la malattia aumenta in base alla durata dell’esposizione.
Negli astronauti con sintomi oftalmici è stata osservata una tendenza alla diminuzione dei livelli sierici di folato durante il volo45. Non sono state riscontrate differenze nella concentrazione sierica di vitamina B12, ma nei casi con sintomi oftalmici, i livelli sierici di acido metilmalonico, omocisteina, cistationina e acido 2-metilcitrico erano più alti del 25-45% dopo una lunga permanenza4.
Le persone con anomalie biochimiche nella via del metabolismo a un carbonio, con bassi livelli sierici di folato durante il volo e con concentrazioni sieriche di acido metilmalonico notevolmente elevate dopo il volo potrebbero avere un rischio maggiore. Anche la sensibilità all’aumento della concentrazione di CO2, una dieta ricca di sale e l’esercizio fisico di resistenza intenso sono considerati fattori legati allo stile di vita e all’ambiente.
La diagnosi di SANS viene effettuata combinando più modalità. Di seguito sono indicati il luogo e lo scopo di ciascun esame.
| Metodo di esame | Luogo di esecuzione | Scopo principale / Reperti |
|---|---|---|
| RM | A terra (prima/dopo il volo) | Aumento della guaina del nervo ottico, appiattimento del polo posteriore del bulbo oculare, depressione ipofisaria |
| Ecografia orbitaria | A bordo della ISS | Rilevamento qualitativo dell’appiattimento del bulbo oculare |
| OCT ed esame del fondo oculare | A bordo della ISS (trasmissione a terra) | Conferma di papilledema, pieghe e macchie bianche molli |
| puntura lombare | solo a terra | misurazione della pressione di apertura del CSF (normale o borderline) |
Le RM eseguite prima e dopo il volo mostrano i seguenti reperti.
Si noti che la misurazione della pressione intraoculare non è un indicatore affidabile dello sviluppo di SANS, come specificato nel protocollo di monitoraggio della salute degli astronauti della NASA.
La gestione del SANS si basa su un approccio di «contromisure» piuttosto che di «trattamento» 67. Le opzioni nell’ambiente spaziale sono limitate e vengono utilizzate le seguenti tre principali contromisure.
Integrazione nutrizionale
Integrazione di acido folico e vitamina B12 : gestione nutrizionale per compensare potenziali difetti enzimatici nella via del metabolismo a un carbonio.
Negli astronauti con sintomi oculari è stata confermata una riduzione dei livelli sierici di folato, e la sua integrazione costituisce il cardine delle contromisure.
Occhiali
Occhiali da nuoto (Swim goggles) : utilizzati per ridurre relativamente la differenza di pressione translaminare (TLPD) attraverso la lamina cribrosa.
Applicando una pressione positiva intorno al bulbo oculare, si riduce la differenza di pressione sul nervo ottico.
Terapia farmacologica
Acetazolamide : utilizzato selettivamente per inibire la produzione di CSF.
Non si applica a tutti i casi e viene deciso in base alla situazione clinica.
Il meccanismo di insorgenza della SANS non è unico; sono state proposte diverse ipotesi. Attualmente è considerato multifattoriale e il contributo di ciascun fattore può variare tra i diversi astronauti.
In microgravità, la funzione di escrezione di linfa, CSF e vasi sanguigni mediata dalla gravità è compromessa, causando uno spostamento dei fluidi verso la testa, il collo e le orbite. Si ritiene che questo spostamento di fluidi aumenti la pressione idrostatica nel cervello (pressione intracranica) e nell’orbita (all’interno della guaina del nervo ottico)17.
Ipotesi 1: Teoria dell'aumento della pressione intracranica
Spostamento cefalico dei fluidi → aumento del volume e della pressione intracranici.
Aumento della pressione del CSF → trasmissione all’orbita attraverso la guaina del nervo ottico → papilledema e appiattimento del bulbo oculare.
Ostruzione del deflusso delle vene vorticose → ispessimento coroideo → accorciamento della lunghezza assiale e shift ipermetropico.
Confutazione: I sintomi classici dell’IIH (cefalea, acufeni, perdita visiva transitoria) sono assenti. Mancano anche i dati sulla pressione del liquido cerebrospinale in volo, rendendo discutibile la teoria «simile all’IIH».
Ipotesi 2: Sindrome compartimentale della guaina del nervo ottico
Cambiamenti fisiologici del CSF e differenze individuali nel flusso e nell’escrezione all’interno della guaina del nervo ottico si sovrappongono.
Sistema valvolare antireflusso: La guaina del nervo ottico forma un compartimento chiuso, intrappolando il CSF all’interno senza aumentare la pressione del CSF pericerebrale.
Studi di iniezione di CSF: La guaina del nervo ottico si espande linearmente fino a un punto di saturazione variabile individualmente, il che può spiegare i reperti asimmetrici in IIH e SANS.
La SANS e l’IIH presentano reperti simili (edema della papilla ottica, dilatazione della guaina del nervo ottico, ecc.), ma nella SANS mancano i sintomi classici dell’IIH (cefalea, acufene pulsante, perdita visiva transitoria, ecc.). Anche i dati sulla pressione di apertura del liquor durante il volo sono insufficienti, e la teoria «simile all’IIH» è dibattuta. Si ritiene che al centro della patologia vi siano meccanismi specifici del volo spaziale, come lo spostamento cefalico dei fluidi e la compartimentazione della guaina del nervo ottico.
Nelle missioni di esplorazione dello spazio profondo al di fuori della magnetosfera terrestre, come le missioni sulla Luna e su Marte, è prevista un’esposizione a dosi di radiazioni notevolmente più elevate rispetto alla ISS. Chiarire la relazione tra l’infiammazione del parenchima cerebrale e il danno alla BEE indotti dalle radiazioni e l’insorgenza di SANS è diventato un importante argomento di ricerca futura.
Il fatto che ci siano differenze individuali nell’insorgenza di SANS suggerisce la presenza di predisposizioni genetiche. È in fase di studio un approccio che prevede l’identificazione preventiva degli astronauti ad alto rischio di SANS mediante screening dei polimorfismi enzimatici della via del metabolismo a un carbonio, al fine di attuare interventi preventivi 45.
Un nuovo approccio per controllare il gradiente di pressione translaminare (TLPD) utilizzando occhiali da nuoto è anch’esso in fase di ricerca. Si sta studiando se l’applicazione di pressione positiva intorno all’occhio possa ridurre la differenza di pressione sul nervo ottico.
Lee AG, Mader TH, Gibson CR, Tarver W, Rabiei P, Riascos RF, Galdamez LA, Brunstetter T. Spaceflight associated neuro-ocular syndrome (SANS) and the neuro-ophthalmologic effects of microgravity: a review and an update. NPJ Microgravity. 2020;6:7. PMID: 32047839. doi:10.1038/s41526-020-0097-9 ↩ ↩2 ↩3 ↩4 ↩5 ↩6 ↩7 ↩8 ↩9 ↩10 ↩11
Martin Paez Y, Mudie LI, Subramanian PS. Spaceflight Associated Neuro-Ocular Syndrome (SANS): A Systematic Review and Future Directions. Eye Brain. 2020;12:105-117. PMID: 33117025. doi:10.2147/EB.S234076 ↩ ↩2 ↩3 ↩4 ↩5 ↩6 ↩7 ↩8
Wojcik P, Kini A, Al Othman B, Galdamez LA, Lee AG. Spaceflight associated neuro-ocular syndrome. Curr Opin Neurol. 2020;33(1):62-67. PMID: 31789708. doi:10.1097/WCO.0000000000000778 ↩ ↩2 ↩3 ↩4
Zwart SR, Gibson CR, Mader TH, Ericson K, Ploutz-Snyder R, Heer M, Smith SM. Vision changes after spaceflight are related to alterations in folate- and vitamin B-12-dependent one-carbon metabolism. J Nutr. 2012;142(3):427-431. PMID: 22298570. doi:10.3945/jn.111.154245 ↩ ↩2 ↩3
Brunstetter TJ, Zwart SR, Brandt K, et al. Severe Spaceflight-Associated Neuro-Ocular Syndrome in an Astronaut With 2 Predisposing Factors. JAMA Ophthalmol. 2024;142(9):808-817. PMID: 39052244. doi:10.1001/jamaophthalmol.2024.2385 ↩ ↩2
Nguyen T, Ong J, Brunstetter T, Gibson CR, Macias BR, Laurie S, Mader T, Hargens A, Buckey JC, Lan M, Wostyn P, Kadipasaoglu C, Smith SM, Zwart SR, Frankfort BJ, Aman S, Scott JM, Waisberg E, Masalkhi M, Lee AG. Spaceflight Associated Neuro-ocular Syndrome (SANS) and its countermeasures. Prog Retin Eye Res. 2025;106:101340. PMID: 39971096. doi:10.1016/j.preteyeres.2025.101340 ↩
Ong J, Mader TH, Gibson CR, Mason SS, Lee AG. Spaceflight associated neuro-ocular syndrome (SANS): an update on potential microgravity-based pathophysiology and mitigation development. Eye (Lond). 2023;37(12):2409-2415. PMID: 37072472. doi:10.1038/s41433-023-02522-y ↩ ↩2
