Rumflyvningsforskning kaster lys over aldersrelateret muskelnedgang

Rumflyvningsforskning kaster lys over aldersrelateret muskelnedgang

Sarkopeni, et progressivt og udbredt fald i muskelmasse og styrke, er almindelig ved aldring og anslås at påvirke op til 50 % af mennesker i alderen 80 år og ældre. Det kan resultere i invaliditet og skader fra fald og er forbundet med lavere livskvalitet og øget dødelighed. Bortset fra livsstilsændringer er der ingen klinisk behandling for sarkopeni.

Rumflyvning med tilhørende fravær af tyngdekraft og begrænset belastning af muskler resulterer i muskelsvaghed, et fremtrædende træk ved sarkopeni, inden for kort tid og giver et tidsmæssigt overblik over aldersrelaterede atrofi-associerede ændringer i muskler. Dette relativt korte tidsvindue i rummet giver en mikrogravitationsmodel for muskelaldring og åbner muligheden for at studere sarkopeni, som typisk tager årtier at udvikle sig hos patienter på Jorden.

For at forstå ændringerne i musklerne i mikrotyngdekraften udviklede Siobhan Malany, Maddalena Parafati og deres team fra University of Florida, USA, skeletmuskelmikrovæv fra donorbiopsier og lancerede dem til den internationale rumstation (ISS) på Spacex CRS-25. Deres resultater blev offentliggjort i dag iStamcellerapporter. Mikrotisserne blev indsamlet fra både unge, aktive donorer og ældre, stillesiddende donorer og dyrket i et automatiseret mini-laboratorium, der udover regelmæssig fodring og overvågning af kulturerne også muliggjorde elektrisk stimulering for at simulere træning. På Jorden var sammentrækningsstyrken af ​​mikrovæv fra unge, aktive individer næsten dobbelt så høj som væv fra ældre, stillesiddende individer. Efter blot to uger i rummet havde muskelstyrken i det unge væv en tendens til at falde og var nu sammenlignelig med styrken af ​​gamle væv. En lignende tendens blev observeret for muskelproteinindhold, som var højere i unge mikrovæv på Jorden sammenlignet med antikke mikrovæv, men blev reduceret i mikrotyngdekraft til niveauer målt i gamle væv. Derudover ændrede rumflyvning genekspression, især i de yngre mikrovæv, og forstyrrede cellulære processer relateret til normal muskelfunktion. Interessant nok kunne elektrisk stimulation dæmpe disse ændringer i genekspression til en vis grad.

Ved at bruge elektriske impulser til at udløse muskelsammentrækninger i realtid i rummet, kan vi simulere træning og observere, hvordan det hjælper med at beskytte mod hurtig muskelsvækkelse forårsaget af mikrotyngdekraft. Dette teknologiske fremskridt giver indsigt i, hvordan vi kan bevare muskelsundheden under lange rummissioner og i sidste ende bekæmpe aldersrelateret muskeltab her på Jorden. “

Siobhan Malany, en af ​​de vigtigste efterforskere

Denne undersøgelse viser, at sarkopeni muskelsvind kan modelleres i rummet inden for en relativt kort periode, hvilket baner vejen for opfølgende undersøgelser af årsager og potentielle behandlinger for sarkopeni fra aldring eller rumrejser.

Kilder: