Kosmosa lidojumu pētījumi atklāj ar vecumu saistītu muskuļu samazināšanos
Sarkopēnija, progresējoša un plaši izplatīta muskuļu masas un spēka samazināšanās, ir izplatīta novecošanas laikā, un tiek lēsts, ka tā skar līdz pat 50% cilvēku vecumā no 80 gadiem. Tas var izraisīt invaliditāti un ievainojumus kritienu rezultātā, un tas ir saistīts ar zemāku dzīves kvalitāti un palielinātu mirstību. Papildus dzīvesveida izmaiņām sarkopēnijai nav klīniskas ārstēšanas. Kosmosa lidojums, ar to saistīto gravitācijas neesamību un ierobežotu muskuļu slodzi, īsā laika periodā izraisa muskuļu vājumu, kas ir ievērojama sarkopēnijas pazīme, un sniedz īslaicīgu pārskatu par ar vecumu saistītām atrofijas izmaiņām muskuļos. Šis salīdzinoši īsais laika logs...
Kosmosa lidojumu pētījumi atklāj ar vecumu saistītu muskuļu samazināšanos
Sarkopēnija, progresējoša un plaši izplatīta muskuļu masas un spēka samazināšanās, ir izplatīta novecošanas laikā, un tiek lēsts, ka tā skar līdz pat 50% cilvēku vecumā no 80 gadiem. Tas var izraisīt invaliditāti un ievainojumus kritienu rezultātā, un tas ir saistīts ar zemāku dzīves kvalitāti un palielinātu mirstību. Papildus dzīvesveida izmaiņām sarkopēnijai nav klīniskas ārstēšanas.
Kosmosa lidojums, ar to saistīto gravitācijas neesamību un ierobežotu muskuļu slodzi, īsā laika periodā izraisa muskuļu vājumu, kas ir ievērojama sarkopēnijas pazīme, un sniedz īslaicīgu pārskatu par ar vecumu saistītām atrofijas izmaiņām muskuļos. Šis salīdzinoši īsais laika logs kosmosā nodrošina mikrogravitācijas modeli muskuļu novecošanai un paver iespēju pētīt sarkopēniju, kuras attīstība pacientiem uz Zemes parasti ilgst gadu desmitus.
Lai izprastu izmaiņas muskuļos mikrogravitācijā, Siobhan Malany, Maddalena Parafati un viņu komanda no Floridas Universitātes, ASV, izstrādāja skeleta muskuļu mikroaudi no donoru biopsijām un palaida tos uz Starptautisko kosmosa staciju (SKS) uz Spacex CRS-25. Viņu rezultāti tika publicēti šodienZiņojumi par cilmes šūnām. Mikrotizes tika savāktas gan no jauniem, aktīviem donoriem, gan vecākiem, mazkustīgiem donoriem un kultivētas automatizētā mini laboratorijā, kas papildus regulārai barošanai un kultūru uzraudzībai ļāva arī veikt elektrisko stimulāciju, lai simulētu apmācību. Uz Zemes jaunu, aktīvu indivīdu mikroaudu saraušanās spēks bija gandrīz divreiz lielāks par audu stiprumu no vecākiem, mazkustīgiem indivīdiem. Jau pēc divām nedēļām kosmosā muskuļu spēkam jaunajos audos bija tendence samazināties, un tagad tas bija salīdzināms ar veco audu spēku. Līdzīga tendence tika novērota attiecībā uz muskuļu proteīna saturu, kas bija augstāks jaunos mikroaudios uz Zemes, salīdzinot ar senajiem mikroaudiem, bet tika samazināts mikrogravitācijā līdz līmenim, kas mērīts senajos audos. Turklāt lidojums kosmosā mainīja gēnu ekspresiju, īpaši jaunākos mikroaudis, un traucēja šūnu procesus, kas saistīti ar normālu muskuļu darbību. Interesanti, ka elektriskā stimulācija zināmā mērā varētu mazināt šīs izmaiņas gēnu ekspresijā.
Izmantojot elektriskos impulsus, lai izraisītu reāllaika muskuļu kontrakcijas kosmosā, mēs varam simulēt treniņu un novērot, kā tas palīdz aizsargāt pret strauju muskuļu vājināšanos, ko izraisa mikrogravitācija. Šis tehnoloģiskais sasniegums sniedz ieskatu par to, kā mēs varam saglabāt muskuļu veselību ilgās kosmosa misijās un galu galā cīnīties ar vecuma izraisītu muskuļu zudumu šeit uz Zemes. "
Siobhan Malany, viens no galvenajiem izmeklētājiem
Šis pētījums parāda, ka sarkopēnijas muskuļu izsīkšanu var modelēt kosmosā salīdzinoši īsā laika periodā, paverot ceļu turpmākiem pētījumiem par sarkopēnijas cēloņiem un iespējamiem ārstēšanas veidiem novecošanas vai kosmosa ceļojumu dēļ.
Avoti:
Parafati, M.,et al.(2025). Mikrogravitācija paātrina skeleta muskuļu deģenerāciju: funkcionālie un transkriptomiskie ieskati no ISS muskuļu laboratorijas mikroshēmas modeļa. Ziņojumi par cilmes šūnām. doi.org/10.1016/j.stemcr.2025.102550.