Raziskave vesoljskih poletov osvetljujejo s starostjo povezano upadanje mišic

Raziskave vesoljskih poletov osvetljujejo s starostjo povezano upadanje mišic

Sarkopenija, progresivno in razširjeno zmanjšanje mišične mase in moči, je pogosta pri staranju in ocenjujejo, da prizadene do 50 % ljudi, starih 80 let ali več. Lahko povzroči invalidnost in poškodbe zaradi padcev ter je povezana z nižjo kakovostjo življenja in večjo umrljivostjo. Poleg sprememb življenjskega sloga ni kliničnega zdravljenja sarkopenije.

Vesoljski polet s povezano odsotnostjo gravitacije in omejeno obremenitvijo mišic povzroči šibkost mišic, vidno značilnost sarkopenije, v kratkem času in zagotavlja časovni pregled sprememb v mišicah, povezanih s starostjo, atrofijo. To razmeroma kratko časovno okno v vesolju zagotavlja model mikrogravitacije za staranje mišic in odpira možnost preučevanja sarkopenije, ki običajno traja desetletja, da se razvije pri bolnikih na Zemlji.

Da bi razumeli spremembe v mišicah v mikrogravitaciji, so Siobhan Malany, Maddalena Parafati in njihova ekipa z Univerze na Floridi v ZDA razvili mikrotkiva skeletnih mišic iz biopsij darovalcev in jih poslali na Mednarodno vesoljsko postajo (ISS) na Spacex CRS-25. Njihove rezultate so objavili danes vPoročila o matičnih celicah. Mikrotkiva so bila zbrana tako pri mladih, aktivnih darovalcih kot pri starejših, sedečih darovalcih in gojena v avtomatiziranem mini laboratoriju, ki je poleg rednega hranjenja in spremljanja kultur omogočal tudi električno stimulacijo za simulacijo treninga. Na Zemlji je bila kontraktilna moč mikrotkiv mladih, aktivnih posameznikov skoraj dvakrat večja od moči tkiv starejših, sedečih posameznikov. Po samo dveh tednih v vesolju se je mišična moč v mladih tkivih zmanjšala in je bila sedaj primerljiva z močjo starih tkiv. Podoben trend so opazili pri vsebnosti mišičnih beljakovin, ki je bila višja v mladih mikrotkivih na Zemlji v primerjavi s starimi mikrotkivi, vendar se je v mikrogravitaciji zmanjšala na ravni, izmerjene v starodavnih tkivih. Poleg tega so vesoljski poleti spremenili izražanje genov, zlasti v mlajših mikrotkivih, in motili celične procese, povezane z normalnim delovanjem mišic. Zanimivo je, da lahko električna stimulacija do neke mere oslabi te spremembe v izražanju genov.

Z uporabo električnih impulzov za sprožitev mišičnih kontrakcij v vesolju lahko simuliramo trening in opazujemo, kako pomaga zaščititi pred hitro oslabitvijo mišic, ki jo povzroča mikrogravitacija. Ta tehnološki napredek ponuja vpogled v to, kako lahko ohranimo zdravje mišic med dolgimi vesoljskimi misijami in se končno borimo proti izgubi mišic, povezani s staranjem, tukaj na Zemlji. “

Siobhan Malany, eden od glavnih raziskovalcev

Ta študija dokazuje, da je mogoče sarkopenično propadanje mišic modelirati v vesolju v razmeroma kratkem času, kar utira pot nadaljnjim študijam o vzrokih in možnih načinih zdravljenja sarkopenije zaradi staranja ali vesoljskih potovanj.

Viri: