Η έρευνα για τις διαστημικές πτήσεις ρίχνει φως στη μυϊκή μείωση που σχετίζεται με την ηλικία

Η έρευνα για τις διαστημικές πτήσεις ρίχνει φως στη μυϊκή μείωση που σχετίζεται με την ηλικία

Η σαρκοπενία, μια προοδευτική και εκτεταμένη μείωση της μυϊκής μάζας και της δύναμης, είναι κοινή στη γήρανση και εκτιμάται ότι επηρεάζει έως και το 50% των ατόμων ηλικίας 80 ετών και άνω. Μπορεί να οδηγήσει σε αναπηρία και τραυματισμό από πτώσεις και σχετίζεται με χαμηλότερη ποιότητα ζωής και αυξημένη θνησιμότητα. Εκτός από τις αλλαγές στον τρόπο ζωής, δεν υπάρχει κλινική θεραπεία για τη σαρκοπενία.

Η πτήση στο διάστημα, με τη σχετιζόμενη απουσία βαρύτητας και την περιορισμένη φόρτιση των μυών, οδηγεί σε μυϊκή αδυναμία, ένα εξέχον χαρακτηριστικό της σαρκοπενίας, μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα και παρέχει μια χρονική επισκόπηση των αλλαγών στους μυς που σχετίζονται με την ατροφία που σχετίζονται με την ηλικία. Αυτό το σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα στο διάστημα παρέχει ένα μοντέλο μικροβαρύτητας για τη γήρανση των μυών και ανοίγει τη δυνατότητα μελέτης της σαρκοπενίας, η οποία συνήθως διαρκεί δεκαετίες για να αναπτυχθεί σε ασθενείς στη Γη.

Για να κατανοήσουν τις αλλαγές στους μύες στη μικροβαρύτητα, οι Siobhan Malany, Maddalena Parafati και η ομάδα τους από το Πανεπιστήμιο της Φλόριντα, ΗΠΑ, ανέπτυξαν μικροιστούς σκελετικών μυών από βιοψίες δότη και τους εκτόξευσαν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) στο Spacex CRS-25. Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύτηκαν σήμερα στοΑναφορές Βλαστοκυττάρων. Οι μικροτίτσες συλλέχθηκαν τόσο από νεαρούς, ενεργούς δότες όσο και από μεγαλύτερους, καθιστικούς δότες και καλλιεργήθηκαν σε ένα αυτοματοποιημένο μίνι εργαστήριο που, εκτός από την τακτική σίτιση και παρακολούθηση των καλλιεργειών, επέτρεψε επίσης την ηλεκτρική διέγερση για την προσομοίωση της εκπαίδευσης. Στη Γη, η συσταλτική δύναμη των μικροϊστών από νεαρά, δραστήρια άτομα ήταν σχεδόν διπλάσια από τη δύναμη των ιστών από μεγαλύτερα, καθιστικά άτομα. Μετά από μόλις δύο εβδομάδες στο διάστημα, η μυϊκή δύναμη στους νεαρούς ιστούς έτεινε να μειώνεται και ήταν πλέον συγκρίσιμη με τη δύναμη των παλαιών ιστών. Μια παρόμοια τάση παρατηρήθηκε για την περιεκτικότητα σε μυϊκή πρωτεΐνη, η οποία ήταν υψηλότερη στους νεαρούς μικροϊστούς στη Γη σε σύγκριση με τους αρχαίους μικροϊστούς, αλλά μειώθηκε στη μικροβαρύτητα σε επίπεδα που μετρήθηκαν στους αρχαίους ιστούς. Επιπλέον, η διαστημική πτήση άλλαξε την έκφραση των γονιδίων, ιδιαίτερα στους νεότερους μικροϊστούς και διέκοψε τις κυτταρικές διεργασίες που σχετίζονται με τη φυσιολογική μυϊκή λειτουργία. Είναι ενδιαφέρον ότι η ηλεκτρική διέγερση θα μπορούσε να μετριάσει αυτές τις αλλαγές στη γονιδιακή έκφραση σε κάποιο βαθμό.

Χρησιμοποιώντας ηλεκτρικούς παλμούς για να ενεργοποιήσουμε τις μυϊκές συσπάσεις σε πραγματικό χρόνο στο διάστημα, μπορούμε να προσομοιώσουμε την προπόνηση και να παρατηρήσουμε πώς βοηθά στην προστασία από την ταχεία μυϊκή εξασθένηση που προκαλείται από τη μικροβαρύτητα. Αυτή η τεχνολογική πρόοδος προσφέρει μια εικόνα για το πώς μπορούμε να διατηρήσουμε την υγεία των μυών κατά τη διάρκεια μακρών διαστημικών αποστολών και τελικά να καταπολεμήσουμε την απώλεια μυών που σχετίζεται με την ηλικία εδώ στη Γη. "

Siobhan Malany, ένας από τους κύριους ερευνητές

Αυτή η μελέτη καταδεικνύει ότι η σπατάλη μυών της σαρκοπενίας μπορεί να μοντελοποιηθεί στο διάστημα μέσα σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα, ανοίγοντας το δρόμο για μελέτες παρακολούθησης σχετικά με τα αίτια και τις πιθανές θεραπείες για τη σαρκοπενία από τη γήρανση ή τα διαστημικά ταξίδια.

Πηγές: