Биочипы на МКС. Прорыв в борьбе с ослаблением мышц у астронавтов
Американские ученые разработали средство, замедляющее ослабление мышц при длительном пребывании в невесомости, что подтверждено экспериментами на борту МКС.
Исследователи из Стэнфордского университета разработали набор гормонов и сигнальных белков, способствующих регенерации мышц и замедляющих их ослабление в условиях микрогравитации. Эти компоненты были протестированы на культурах мышечных клеток, отправленных на Международную космическую станцию (МКС), и результаты исследования опубликованы в журнале Stem Cell Reports.
«Космос является уникальной средой, в которой ускоряются многие процессы и перемены в работе организма, которые обычно ассоциируются со старением.»
- Нган Хуан, доцент Стэнфордского университета
Ученые получили данные в ходе эксперимента на МКС, используя созданные ими биочипы с коллагеновой прослойкой, на которых выращивались мышечные нити. Биочипы позволяли длительно наблюдать за изменениями в мышечных клетках в условиях невесомости.
Первые опыты показали, что всего через неделю после отправки в космос мышечные клетки начали ускоренно стареть. Они уменьшались в размерах, а также ухудшалась работа митохондрий — основных энергетических центров клеток. Эти изменения значительно снижали способность мышц к регенерации, что является проблемой для пожилых людей и, возможно, для астронавтов при длительных полетах.
На основании этих наблюдений, ученые ввели в питательную среду биочипов набор белков и гормонов, включая пептид IGF-1 и вещество 5-PDGH-i, которые стимулируют рост мышц и улучшают работу митохондрий.
«Эта процедура восстановила работу мышечных митохондрий и вернула в норму уровень активности примерно двух сотен генов.»
- Нган Хуан, доцент Стэнфордского университета
Результаты показали, что это вмешательство улучшило регенеративные способности мышечных волокон и замедлило их ослабление. Эти находки могут помочь замедлить ослабление мышц экипажей космических станций и участников полетов к Марсу и Луне.
