Badania przeprowadzone przez naukowców z Johns Hopkins Medicine można nazwać fascynującym kompendium na temat wpływu mikrograwitacji na ludzkie tkanki — tutaj konkretnie: tkanki pochodzące z ludzkiego serca. Zespół badawczy wysłał 48 takich bioinżynieryjnych próbek na ISS, gdzie przez 30 dni były one wystawione na panujące tam warunki. Wyniki eksperymentu na ich znaczne osłabienie w stosunku do tych, które zostały na Ziemi.
Jak się okazało, tkanki w kosmosie "nie radziły sobie najlepiej" – biły z siłą o połowę mniejszą niż ich ziemskie odpowiedniki. Dowiadujemy się również nieco więcej w temacie tego, na jakie ryzyka mogą być narażeni astronauci podczas długich misji kosmicznych. Zmiany zaobserwowane w funkcjonowaniu tkanek serca mogą również posłużyć jako model do badania procesów starzenia się mięśnia sercowego na Ziemi i potencjalnych terapii.
Wpierw badacze przekształcili ludzkie pluripotencjalne komórki macierzyste w kardiomiocyty, czyli komórki mięśnia sercowego. Umieszczono je w specjalnie zaprojektowanych "chipach tkankowych", które pozwalały na monitorowanie ich w czasie rzeczywistym. Tkanki na ISS dostarczyła misja SpaceX z oznaczeniem CRS-20, która wystartowała w marcu 2020 roku z Cape Canaveral. Po upewnieniu się, że próbkom nic nie jest — były one monitorowane przez astronautów, którzy co tydzień zmieniali płyny odżywcze otaczające tkanki.
Po 30 dniach w kosmosie próbki powróciły na Ziemię, a badania nad nimi kontynuowano. Analiza wykazała, że tkanki wykazywały nie tylko osłabienie, ale także arytmie, które mogą prowadzić do niewydolności całego organu. W warunkach ziemskich czas pomiędzy uderzeniami serca wynosi około sekundy, tymczasem w próbkach z ISS czas ten wydłużył się prawie pięciokrotnie. Co ciekawe, po powrocie na Ziemię tkanki częściowo wróciły do normalnej pracy, co sugeruje możliwość regeneracji po zakończeniu ekspozycji na mikrograwitację.
W tkankach badanych po pobycie w kosmosie zaobserwowano również inne zmiany, takie jak skrócenie i dezorganizacja sarkomerów – białek odpowiedzialnych za kurczenie się mięśni. I właśnie takie zaburzenia są typowe dla chorób serca. Zmiany dotknęły także mitochondria, które w kosmosie stały się większe i mniej wydajne w produkcji energii.
Naukowcy z zespołu planują dalsze badania nad ochroną serca w warunkach kosmicznych — wysłano nawet kolejną partię tkanek na ISS w 2023 roku. Mają nadzieję, że testowane przez nich leki nie tylko pomogą w ochronie serca astronautów, ale również znajdą zastosowanie w terapii chorób serca związanych z wiekiem na Ziemi.
Naukowcy sprawdzają nie tylko mikrograwitację jako "winnego" tego stanu rzeczy — istotny jest także wpływ promieniowania kosmicznego. Celem tych badań jest po pierwsze: uczynienie podróży kosmicznych realnymi (bo co nam po nich, jeżeli cała załoga umrze na serce przed dotarciem do celu?), a także zwiększenie komfortu wszystkich osób chorujących na serce lub borykających się z jego dysfunkcjami z powodu m.in. wieku. Wcześniej mówiono o tym, że w trakcie podróży w kosmosie bardzo cierpią nerki. Serce — jak widać — też nie bardzo daje sobie radę. Wielu naukowców podejrzewa w tym kontekście m.in. mózg. Doskonale widać, że podróże w przestrzeni kosmicznej nijak mają się do optymalnych dla nas warunków — nawet pomimo tego, że staramy się tworzyć przystępne dla naszych organizmów statki.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
