Avaruuslentojen tutkimus valaisee ikääntymiseen liittyvää lihasten heikkenemistä

Avaruuslentojen tutkimus valaisee ikääntymiseen liittyvää lihasten heikkenemistä

Sarkopenia, progressiivinen ja laajalle levinnyt lihasmassan ja -voiman heikkeneminen, on yleistä ikääntyessä, ja sen arvioidaan vaikuttavan jopa 50 prosenttiin 80-vuotiaista ja sitä vanhemmista. Se voi johtaa vammautumiseen ja vammaan kaatumisesta, ja se liittyy heikompaan elämänlaatuun ja lisääntyneeseen kuolleisuuteen. Elintapamuutosten lisäksi sarkopenialle ei ole kliinistä hoitoa.

Avaruuslento, johon liittyy painovoiman puuttuminen ja lihasten rajoitettu kuormitus, johtaa lyhyessä ajassa lihasheikkouteen, joka on sarkopenian näkyvä piirre, ja tarjoaa ajallisen yleiskatsauksen ikääntymiseen liittyvistä atrofiaan liittyvistä lihasmuutoksista. Tämä suhteellisen lyhyt aikaikkuna avaruudessa tarjoaa mikrogravitaatiomallin lihasten ikääntymiseen ja avaa mahdollisuuden tutkia sarkopeniaa, jonka kehittyminen maapallon potilailla kestää tyypillisesti vuosikymmeniä.

Ymmärtääkseen lihaksissa tapahtuvia muutoksia mikrogravitaatiossa Siobhan Malany, Maddalena Parafati ja heidän tiiminsä Floridan yliopistosta USA:sta kehittivät luurankolihasten mikrokudoksia luovuttajien biopsioista ja lähettivät ne kansainväliselle avaruusasemalle (ISS) Spacex CRS-25:llä. Heidän tuloksensa julkaistiin tänäänKantasoluraportit. Mikrotissit kerättiin sekä nuorilta, aktiivisilta luovuttajilta että vanhemmilta, istumattomilta luovuttajilta ja viljeltiin automatisoidussa minilaboratoriossa, joka säännöllisen ruokinnan ja viljelmien seurannan lisäksi mahdollisti myös sähköstimulaation harjoituksen simuloimiseksi. Maapallolla nuorten, aktiivisten yksilöiden mikrokudosten supistumisvoima oli lähes kaksi kertaa suurempi kuin vanhempien, istuvien yksilöiden kudosten lujuus. Vain kahden viikon kuluttua avaruudessa nuorten kudosten lihasvoimalla oli taipumus laskea ja oli nyt verrattavissa vanhojen kudosten vahvuuteen. Samanlainen suuntaus havaittiin lihasproteiinipitoisuudessa, joka oli korkeampi nuorissa mikrokudoksissa maan päällä verrattuna muinaisiin mikrokudoksiin, mutta pieneni mikrogravitaatiossa muinaisissa kudoksissa mitattuille tasoille. Lisäksi avaruuslento muutti geenien ilmentymistä erityisesti nuoremmissa mikrokudoksissa ja häiritsi normaaliin lihastoimintaan liittyviä soluprosesseja. Mielenkiintoista on, että sähköstimulaatio voisi heikentää näitä muutoksia geeniekspressiossa jossain määrin.

Käyttämällä sähköpulsseja laukaisemaan reaaliaikaisia ​​lihassupistuksia avaruudessa voimme simuloida harjoittelua ja tarkkailla, kuinka se auttaa suojaamaan mikrogravitaation aiheuttamalta nopealta lihasten heikkenemiseltä. Tämä teknologinen edistysaskel tarjoaa käsityksen siitä, kuinka voimme ylläpitää lihasten terveyttä pitkien avaruuslentojen aikana ja viime kädessä torjua ikääntymiseen liittyvää lihasten menetystä täällä maan päällä. "

Siobhan Malany, yksi päätutkijoista

Tämä tutkimus osoittaa, että sarkopenialihasten tuhlausta voidaan mallintaa avaruudessa suhteellisen lyhyessä ajassa, mikä avaa tietä seurantatutkimuksille ikääntymisestä tai avaruusmatkoista johtuvan sarkopenian syistä ja mahdollisista hoidoista.

Lähteet: