Човешкото сърце показва признаци на стареене след месец в космоса
Човешкото сърце показва признаци на стареене след месец в космоса
В течение на само един месец в космоса, конструираната сърдечна тъкан на хората стана по -слаба, неговият "удар" модел стана неправилен и настъпиха молекулярни и генетични промени, които имитират ефектите на стареенето. Справка "Категория на проследяване на данни =" Референции "> 1 Резултатите бяха публикувани днес в процеса на Националната академия на науките.
Проучването предлага полезен метод за идентифициране на молекулните пътища, които са отговорни за вредните ефекти от космическия полет върху човешкото сърце, казва Джоузеф Ву, кардиолог от Станфордския университет в Калифорния.
Микрогравитация Може да навреди на тялото, а астронавтите, които са изложени на него, са преживели сърдечно -съдови промени като неправилни сърдечни удари. Разбирането на ефектите на дългосрочните мисии в космоса-които могат да продължат няколко месеца-и молекулярните промени, на които се основават тези промени, остават извън обсега, обяснява съавторът на изследването, Деок-хо Ким, биомедицински инженер в университета Джон Хопкинс в Балтимор, Мериленд. „Не е възможно да се извършват различните молекулярни и функционални изследвания върху човешките астронавти“, казва той.
„сърце“ на чип
To master this challenge, Kim and his colleagues sent heart fabric for 30 days for Международна космическа станция
За да развият тъканите, изследователите донесоха хора, индуцирани от плюрипотентни стволови клетки, които действат като празни платна и във всеки тип клетка разграничете това, за да се развие в клетките на сърдечния мускул на човека. Екипът напрегна набори от шест тъканни модела между двойки от щандове. Публикация във всяка двойка беше гъвкава, така че моделите да могат да се свиват като биещо сърце. Системата, която наричате чип от сърце на един, се помещаваше в корпус, който беше около половината от размера на мобилен телефон.
Веднага след като системата за чип на сърцето беше на борда на ISS, Ким и неговите колеги използваха сензори, за да наблюдават силата на свиването и моделите на удара на тъканта в реално време. За сравнение, наблюдавайте друг набор от тъканни модели, останал на земята.
След 12 дни на МКС, якостта на свиване на тъканта почти беше отнета наполовина, докато почвеният модел остава сравнително стабилен. Това отслабване все още беше очевидно дори след девет дни релакс на земята. В космоса ударите на тъканите също станаха по -нередовни с течение на времето, като интервалът между всеки удар на 19 -ия ден с повече от пет пъти. Тази нередност обаче изчезна, след като моделите се върнаха на земята. Това показва, че астронавтите на НАСА Сунита Уилямс и Бъч Уилмор-Кой са били на МКС от месеци поради технически проблеми с космическия кораб Boeing Starliner, който е вероятно опитен сърдечно-съдов стрес, който вероятно е отново на земята, казва Ву.
Генетични промени
След като тъканите се върнат от космоса, Ким и неговите колеги използваха електронната микроскопия за предаване, за да разгледат саркомерите на моделите - протеинови нишки, които са отговорни за мускулните контракции. След месец в орбита, тези протеинови пакети станаха по -къс и по -разхвърлян в сравнение с тези, които останаха на пода. Митохондриите - машините за производство на енергия в клетките - също бяха подути и фрагментирани.
Когато изследователите секвентират РНК на тъканния модел, те поставят увеличение на Експресия на гени и сигнални пътища, които са свързани с възпаление и сърдечни заболявания в тъканите. В същото време гените показват за протеини, необходими за нормално свиване на сърцето и функцията на митохондриите, признаци на намалена експресия.
Въпреки че подходът на чипа от сърце на един е иновативен, той не улавя други важни сърдечно-съдови промени, които могат да възникнат в човешкото сърце, като натиск в артериите, казва Ву. Той обаче добавя, че подобно съоръжение може да бъде полезно, за да се проучи как другите органи реагират при микрогравитация и екстремни нива на радиация. „Способността на тази платформа да функционира в микрогравитация и в същото време поддържането на тъканна Viaball е голямо предимство“, казва той.
Ким и неговите колеги планират да изпратят по -нататъшно сърце и органни тъкани в космоса за дълго време, за да проучат ефектите от космическия полет. Те също така се надяват да тестват лекарства, които могат да противодействат на някои от ефектите на микрогравитацията върху сърцето.
-
mair, D. B. et al. Proc. Natl Acad. Sci. САЩ 121, E2404644121 (2024).
Kommentare (0)