Cercetarea zborurilor spațiale aruncă lumină asupra declinului muscular legat de vârstă

Cercetarea zborurilor spațiale aruncă lumină asupra declinului muscular legat de vârstă

Sarcopenia, o scădere progresivă și larg răspândită a masei și forței musculare, este frecventă în vârstă și se estimează că afectează până la 50% dintre persoanele cu vârsta de 80 de ani și peste. Poate duce la dizabilități și răni din cauza căderilor și este asociată cu o calitate mai scăzută a vieții și o mortalitate crescută. În afară de modificările stilului de viață, nu există un tratament clinic pentru sarcopenie.

Zborul spațial, cu absența gravitației asociate și încărcarea limitată a mușchilor, are ca rezultat slăbiciune musculară, o caracteristică proeminentă a sarcopeniei, într-o perioadă scurtă de timp și oferă o privire de ansamblu asupra modificărilor musculare asociate cu atrofia legate de vârstă. Această fereastră de timp relativ scurtă în spațiu oferă un model de microgravitație pentru îmbătrânirea musculară și deschide posibilitatea de a studia sarcopenia, care de obicei durează decenii pentru a se dezvolta la pacienții de pe Pământ.

Pentru a înțelege schimbările în mușchi în microgravitație, Siobhan Malany, Maddalena Parafati și echipa lor de la Universitatea din Florida, SUA, au dezvoltat microțesuturi ale mușchilor scheletici din biopsiile donatorilor și le-au lansat pe Stația Spațială Internațională (ISS) pe Spacex CRS-25. Rezultatele lor au fost publicate astăzi înRapoarte de celule stem. Microtisurile au fost colectate atât de la donatori tineri, activi, cât și de la donatori mai în vârstă, sedentari și cultivate într-un mini-laborator automat care, pe lângă hrănirea și monitorizarea regulată a culturilor, a permis stimularea electrică pentru a simula antrenamentul. Pe Pământ, rezistența contractilă a microțesuturilor de la indivizi tineri și activi a fost aproape de două ori mai mare decât rezistența țesuturilor de la indivizii mai în vârstă, sedentari. După doar două săptămâni în spațiu, puterea musculară a țesuturilor tinere a avut tendința să scadă și a fost acum comparabilă cu puterea țesuturilor vechi. O tendință similară a fost observată pentru conținutul de proteine ​​musculare, care a fost mai mare în microțesuturile tinere de pe Pământ în comparație cu microțesuturile vechi, dar a fost redusă în microgravitație la niveluri măsurate în țesuturile antice. În plus, zborul spațial a modificat expresia genelor, în special în microțesuturile mai tinere și a perturbat procesele celulare legate de funcția musculară normală. Interesant este că stimularea electrică ar putea atenua într-o oarecare măsură aceste modificări ale expresiei genelor.

Folosind impulsuri electrice pentru a declanșa contracții musculare în timp real în spațiu, putem simula antrenamentul și putem observa modul în care ajută la protejarea împotriva slăbirii rapide a mușchilor cauzate de microgravitație. Acest progres tehnologic oferă o perspectivă asupra modului în care putem menține sănătatea musculară în timpul misiunilor spațiale lungi și, în cele din urmă, combatem pierderea musculară legată de vârstă aici pe Pământ. „

Siobhan Malany, unul dintre investigatorii principali

Acest studiu demonstrează că pierderea musculară a sarcopeniei poate fi modelată în spațiu într-o perioadă relativ scurtă de timp, deschizând calea pentru studii ulterioare privind cauzele și potențialele tratamente pentru sarcopenie din îmbătrânire sau călătorii în spațiu.

Surse: