Výzkum vesmírných letů vrhá světlo na věkem podmíněný úbytek svalové hmoty

Výzkum vesmírných letů vrhá světlo na věkem podmíněný úbytek svalové hmoty

Sarkopenie, progresivní a rozšířený pokles svalové hmoty a síly, je běžná ve stárnutí a odhaduje se, že postihuje až 50 % lidí ve věku 80 let a starších. Může mít za následek invaliditu a zranění při pádech a je spojena s nižší kvalitou života a zvýšenou úmrtností. Kromě změn životního stylu neexistuje žádná klinická léčba sarkopenie.

Vesmírný let se související absencí gravitace a omezeným zatížením svalů vede během krátké doby ke svalové slabosti, prominentnímu rysu sarkopenie, a poskytuje časový přehled změn ve svalu souvisejících s věkem. Toto relativně krátké časové okno ve vesmíru poskytuje mikrogravitační model pro stárnutí svalů a otevírá možnost studia sarkopenie, která obvykle trvá desetiletí, než se u pacientů na Zemi rozvine.

Aby porozuměli změnám ve svalech v mikrogravitaci, Siobhan Malany, Maddalena Parafati a jejich tým z University of Florida v USA vyvinuli mikrotkáně kosterního svalstva z biopsií dárců a vypustili je na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) na Spacex CRS-25. Jejich výsledky byly dnes zveřejněny vZprávy o kmenových buňkách. Mikrotisy byly odebrány jak od mladých aktivních dárců, tak od starších, sedavých dárců a kultivovány v automatizované minilaboratoři, která kromě pravidelného krmení a monitorování kultur umožňovala také elektrickou stimulaci pro simulaci tréninku. Na Zemi byla kontraktilní síla mikrotkáňů mladých aktivních jedinců téměř dvojnásobná než síla tkání starších, sedavých jedinců. Po pouhých dvou týdnech ve vesmíru měla svalová síla v mladých tkáních tendenci klesat a byla nyní srovnatelná se silou starých tkání. Podobný trend byl pozorován u obsahu svalových bílkovin, který byl vyšší u mladých mikrotkáňů na Zemi ve srovnání se starověkými mikrotkáněmi, ale byl snížen v mikrogravitaci na úrovně naměřené ve starých tkáních. Kromě toho let do vesmíru změnil expresi genů, zejména v mladších mikrotkáních, a narušil buněčné procesy související s normální funkcí svalů. Je zajímavé, že elektrická stimulace by mohla tyto změny v genové expresi do určité míry ztlumit.

Pomocí elektrických pulzů ke spuštění svalových kontrakcí v reálném čase v prostoru můžeme simulovat trénink a pozorovat, jak pomáhá chránit před rychlým svalovým oslabením způsobeným mikrogravitací. Tento technologický pokrok nabízí pohled na to, jak si můžeme udržet zdraví svalů během dlouhých vesmírných misí a v konečném důsledku bojovat proti ztrátě svalové hmoty související s věkem zde na Zemi. “

Siobhan Malany, jedna z hlavních vyšetřovatelek

Tato studie ukazuje, že úbytek svalů sarkopenie může být modelován ve vesmíru během relativně krátké doby, což připravuje cestu pro následné studie o příčinách a potenciální léčbě sarkopenie ze stárnutí nebo cestování vesmírem.

Zdroje: