Inimese süda näitab vananemise märke pärast kuu aega kosmoses
Inimese süda näitab vananemise märke pärast kuu aega kosmoses
Ainult ühe kuu jooksul kosmoses muutus inimeste konstrueeritud südamekude nõrgemaks, tema "löögi" muster muutus ebaregulaarseks ning ilmnes molekulaarsed ja geneetilised muutused, mis jäljendasid vananemise mõju. Viide "Data Track kategooria =" viited "> 1 Tulemused avaldati täna Riikliku Teaduste Akadeemia toimetises.
Uuring pakub kasulikku meetodit molekulaarsete radade tuvastamiseks, mis vastutavad kosmose lennu kahjulike mõjude eest inimese südamele, ütles Californias Stanfordi ülikooli kardioloog Joseph Wu.
mikrogravitatsioon võib kehale kahjustada ja sellega kokku puutuvad astronaudid on kogenud kardiovaskulaarseid muutusi, näiteks ebaregulaarseid südamelööke. Pikaajaliste missioonide mõju kosmoses-mis võib kesta mitu kuud-ja molekulaarsed muutused, mille põhjal need muutused jäävad kättesaamatuks, selgitab uuringu kaasautorit Marylandis Baltimore'is asuva Johns Hopkinsi ülikooli biomeditsiini insener Deok-Ho Kim. "Inimeste astronautide erinevaid molekulaarseid ja funktsionaalseid uuringuid ei ole võimalik läbi viia," ütleb ta.
'süda' kiibil
Selle väljakutse valdamiseks saatsid Kim ja tema kolleegid südamekanga 30 päevaks Rahvusvaheline kosmosejaam .
Kude väljatöötamiseks tõid teadlased inimese indutseeritud pluripotentsed tüvirakud, mis toimivad tühjade lõuendina, ja igas rakutüübis eristage seda, et areneda inimese südamelihaste rakkudeks. Meeskond pingutas kuue koemustri komplektide vahel stendide paaride vahel. Igas paaris postitus oli paindlik, nii et mustrid võiksid sõlmida nagu peksmise süda. Süsteem, mida te nimetate südame-üheks kiibiks, oli korpuses, mis oli umbes poole mobiiltelefoni suurusest.
Niipea kui südames-ühes kiibisüsteem oli ISS-i pardal, kasutasid Kim ja tema kolleegid andureid, et jälgida kontraktsiooni tugevust ja koe mõjumustreid reaalajas. Võrdluseks jälgige veel ühte Maa peal püsinud koemustrite komplekti.
Pärast 12 päeva ISS -i oli koe kokkutõmbetugevus peaaegu poole võrra ära võtnud, samas kui mullamuster jäi suhteliselt stabiilseks. See nõrgenemine oli endiselt ilmne isegi pärast üheksa päeva pikkust lõõgastust Maal. Kosmoses muutusid ka koe löögid aja jooksul ebaregulaarsemaks, iga löögi vaheline intervall oli 19. päeval rohkem kui viis korda. See ebaregulaarsus kadus aga pärast seda, kui mustrid maa peale naasid. See näitab, et NASA astronaudid Sunita Williams ja Butch Wilmore-Who on Boeing Starlineri kosmoselaevaga seotud kosmoselaevaga kaasnevalt kogenud kardiovaskulaarse stressiga seotud tehniliste probleemide tõttu ISS-is olnud, mis on tõenäoliselt tagasi kohapeal, vahendab Wu.
geneetilised muutused
Pärast kosmosest naasmist kasutasid Kim ja tema kolleegid ülekandeelektronmikroskoopiat, et vaadata mustrite sarkoore - valgu ahelaid, mis vastutavad lihaste kontraktsioonide eest. Pärast kuu aega orbiidil olid need valgukomplektid muutunud lühemaks ja räpasemaks võrreldes põrandal püsinud. Samuti olid paistes ja killustatud mitokondrid - rakkudes energiat tootvad masinad -.
Kui teadlased sekveneerisid kudede mustri RNA, suurendasid nad geenide ekspressioon ja signaaliteed, mis on seotud kudede põletiku ja südamehaigustega. Samal ajal näitasid geenid valkude jaoks, mis on vajalikud südame normaalse kokkutõmbumise ja mitokondrite funktsiooni jaoks, vähenenud ekspressiooni tunnused.
Ehkki südame-ühe kiibi lähenemisviis on uuenduslik, ei hõivata ta muid olulisi kardiovaskulaarseid muutusi, mis võivad tekkida inimese südames, näiteks surve arteritele, ütles Wu. Siiski lisab see, et sarnane rajatis võiks olla kasulik uurida, kuidas teised elundid reageerivad mikrogravitatsiooni ja äärmise kiirgustaseme all. "Selle platvormi võime toimida mikrogravitasuses ja säilitada samal ajal kudede viailitavust," ütleb ta.
Kim ja tema kolleegid plaanivad kosmoselennu mõju uurimiseks pikka aega saata pikka aega kosmosesse. Samuti loodavad nad testida ravimeid, mis võivad neutraliseerida mikrogravitatsiooni mõju südamele.
-
Mair, D. B. jt. Proc. Natl Acad. Sci. USA 121, E2404644121 (2024).