أبحاث رحلات الفضاء تلقي الضوء على تراجع العضلات المرتبط بالعمر

Transparenz: Redaktionell erstellt und geprüft.
Veröffentlicht am

يعد ضمور العضلات، وهو انخفاض تدريجي وواسع النطاق في كتلة العضلات وقوتها، أمرًا شائعًا في الشيخوخة ويقدر أنه يؤثر على ما يصل إلى 50٪ من الأشخاص الذين تبلغ أعمارهم 80 عامًا أو أكثر. يمكن أن يؤدي إلى الإعاقة والإصابة بسبب السقوط ويرتبط بانخفاض نوعية الحياة وزيادة معدل الوفيات. وبصرف النظر عن تغييرات نمط الحياة، لا يوجد علاج سريري للضمور العضلي. تؤدي الرحلات الفضائية، مع ما يرتبط بها من غياب الجاذبية والتحميل المحدود للعضلات، إلى ضعف العضلات، وهي سمة بارزة لمرض ضمور العضلات، خلال فترة زمنية قصيرة، وتوفر نظرة عامة مؤقتة على التغيرات المرتبطة بالضمور في العضلات المرتبطة بالعمر. هذه النافذة الزمنية القصيرة نسبيا...

أبحاث رحلات الفضاء تلقي الضوء على تراجع العضلات المرتبط بالعمر

يعد ضمور العضلات، وهو انخفاض تدريجي وواسع النطاق في كتلة العضلات وقوتها، أمرًا شائعًا في الشيخوخة ويقدر أنه يؤثر على ما يصل إلى 50٪ من الأشخاص الذين تبلغ أعمارهم 80 عامًا أو أكثر. يمكن أن يؤدي إلى الإعاقة والإصابة بسبب السقوط ويرتبط بانخفاض نوعية الحياة وزيادة معدل الوفيات. وبصرف النظر عن تغييرات نمط الحياة، لا يوجد علاج سريري للضمور العضلي.

تؤدي الرحلات الفضائية، مع ما يرتبط بها من غياب الجاذبية والتحميل المحدود للعضلات، إلى ضعف العضلات، وهي سمة بارزة لمرض ضمور العضلات، خلال فترة زمنية قصيرة، وتوفر نظرة عامة مؤقتة على التغيرات المرتبطة بالضمور في العضلات المرتبطة بالعمر. توفر هذه النافذة الزمنية القصيرة نسبيًا في الفضاء نموذجًا للجاذبية الصغرى لشيخوخة العضلات وتفتح إمكانية دراسة ضمور العضلات، والذي يستغرق عادةً عقودًا لتتطور لدى المرضى على الأرض.

لفهم التغيرات في العضلات في الجاذبية الصغرى، قام سيوبهان مالاني ومادالينا بارافاتي وفريقهما من جامعة فلوريدا بالولايات المتحدة الأمريكية، بتطوير أنسجة عضلية هيكلية دقيقة من خزعات من متبرعين وأطلقوها إلى محطة الفضاء الدولية (ISS) على متن Spacex CRS-25. تم نشر نتائجهم اليوم فيتقارير الخلايا الجذعية. تم جمع القطع الصغيرة من كل من المتبرعين الشباب النشطين والمتبرعين الأكبر سنًا غير المستقرين وتم زراعتها في مختبر آلي صغير، بالإضافة إلى التغذية المنتظمة ومراقبة المزارع، مكن أيضًا التحفيز الكهربائي من محاكاة التدريب. على الأرض، كانت القوة الانقباضية للأنسجة الدقيقة لدى الأفراد الشباب النشطين تقريبًا ضعف قوة الأنسجة لدى الأفراد الأكبر سنًا غير المستقرين. وبعد أسبوعين فقط في الفضاء، مالت قوة العضلات في الأنسجة الشابة إلى الانخفاض وأصبحت الآن قابلة للمقارنة بقوة الأنسجة القديمة. ولوحظ اتجاه مماثل بالنسبة لمحتوى بروتين العضلات، والذي كان أعلى في الأنسجة الصغيرة على الأرض مقارنة بالأنسجة الدقيقة القديمة، ولكن انخفض في الجاذبية الصغرى إلى مستويات تم قياسها في الأنسجة القديمة. بالإضافة إلى ذلك، غيرت رحلات الفضاء التعبير الجيني، خاصة في الأنسجة الصغيرة الأصغر سنًا، وعطلت العمليات الخلوية المتعلقة بوظيفة العضلات الطبيعية. ومن المثير للاهتمام أن التحفيز الكهربائي يمكن أن يخفف من هذه التغييرات في التعبير الجيني إلى حد ما.

باستخدام النبضات الكهربائية لتحفيز تقلصات العضلات في الوقت الحقيقي في الفضاء، يمكننا محاكاة التدريب وملاحظة كيف يساعد في الحماية من الضعف السريع للعضلات الناجم عن الجاذبية الصغرى. يقدم هذا التقدم التكنولوجي نظرة ثاقبة حول كيفية الحفاظ على صحة العضلات أثناء المهام الفضائية الطويلة وفي نهاية المطاف مكافحة فقدان العضلات المرتبط بالعمر هنا على الأرض. "

سيوبهان مالاني، أحد الباحثين الرئيسيين

توضح هذه الدراسة أنه يمكن وضع نموذج لضمور ضمور العضلات في الفضاء خلال فترة زمنية قصيرة نسبيًا، مما يمهد الطريق لدراسات متابعة حول الأسباب والعلاجات المحتملة لضمور ضمور العضلات الناجم عن الشيخوخة أو السفر إلى الفضاء.


مصادر:

Journal reference:

بارافاتي، م.،وآخرون.(2025). تعمل الجاذبية الصغرى على تسريع انحطاط العضلات الهيكلية: رؤى وظيفية ونسخة من نموذج مختبر العضلات على الرقاقة في محطة الفضاء الدولية. تقارير الخلايا الجذعية. doi.org/10.1016/j.stemcr.2025.102550.