Žmogaus širdis po mėnesio kosmose rodo senėjimo požymius

Žmogaus širdis po mėnesio kosmose rodo senėjimo požymius

Tik per mėnesį kosmose sukonstruotas širdies audinys tapo silpnesnis, jo „smūgio“ modelis tapo nereguliarus, o molekuliniai ir genetiniai pokyčiai įvyko, imituojantys senėjimo poveikį. Nuoroda „Duomenų takelio kategorija =„ Nuorodos “> 1 Rezultatai šiandien buvo paskelbti Nacionalinės mokslų akademijos procese.

Tyrimas siūlo naudingą metodą, kaip nustatyti molekulinius kelius, kurie yra atsakingi už kenksmingą skrydžio į kosmosą poveikį žmogaus širdžiai, sako Josephas Wu, Kalifornijos Stanfordo universiteto kardiologas.

Mikrogravitacija Gali pakenkti kūnui, o jos veikiami astronautai patyrė širdies ir kraujagyslių pokyčius, tokius kaip netaisyklingi širdies plakimai. Ilgalaikių kosminių misijų poveikio, kuris gali trukti keletą mėnesių, supratimas ir molekuliniai pokyčiai, kuriais šie pokyčiai buvo pagrįsti, liko nepasiekiama, paaiškina tyrimo bendraautorius Deok-ho Kim, biomedicinos inžinierius Johns Hopkins universitete Baltimorėje, Merilande. „Neįmanoma atlikti įvairių žmonių astronautų molekulinių ir funkcinių tyrimų“, - sako jis.

a 'širdis' ant lusto

Įvaldyti šį iššūkį, Kim ir jo kolegos 30 dienų išsiuntė širdies audinį Skirkite tai, kad išsivystytumėte į žmogaus širdies raumenų ląsteles. Komandos įtemptas šešių audinių modelių rinkiniai tarp porų iš stendų. Kiekvienos poros įrašas buvo lankstus, kad modeliai galėtų susitraukti kaip plakanti širdis. Sistema, kurią jūs vadinate „Heart-one“ lustu, buvo laikoma korpuse, kurio dydis buvo maždaug perpus mažesnis.

Po 12 dienų ISS audinio susitraukimo stiprumas beveik atėmė perpus, o dirvožemio modelis išliko palyginti stabilus. Šis susilpnėjimas vis dar buvo akivaizdus net po devynių dienų atsipalaidavimo žemėje. Erdvėje audinio smūgiai laikui bėgant taip pat tapo netaisyklingesni, o intervalas tarp kiekvieno smūgio 19 -ą dieną daugiau nei penkis kartus. Tačiau šis nelygumas išnyko po to, kai modeliai grįžo į Žemę. Tai rodo, kad NASA astronautai Sunita Williams ir Butch Wilmore-kurie buvo ISS ištisus mėnesius dėl techninių problemų, susijusių su „Boeing Starliner“ erdvėlaiviu, tikriausiai patyrę širdies ir kraujagyslių stresą, kuris tikriausiai vėl yra ant žemės, sako Wu.

genetiniai pokyčiai

Grįžus iš kosmoso, Kim ir jo kolegos naudojo perdavimo elektronų mikroskopiją, kad pažvelgtų į modelių sarkomerius - baltymų sruogų, atsakingų už raumenų susitraukimus. Po mėnesio orbitoje šis baltymų pluoštas tapo trumpesnis ir nepatogesnis, palyginti su tais, kurie liko ant grindų. Mitochondrijos - energiją gaminančios mašinos ląstelėse - taip pat buvo patinusios ir suskaidytos.

When the researchers sequenced the RNA of the tissue pattern, they put an increase in the Genų ekspresija ir signalo keliai, kurie yra susiję su uždegimu ir širdies ligomis audiniuose. Tuo pačiu metu genai parodė baltymus, kurie yra būtini normaliam širdies susitraukimui ir mitochondrijų funkcijai, sumažėjusios ekspresijos požymiams.

Nors „Heart-one“ lusto požiūris yra novatoriškas, jis neužfiksuoja kitų svarbių širdies ir kraujagyslių sistemos pokyčių, kurie gali atsirasti žmogaus širdyje, pavyzdžiui, spaudimą arterijose, sako Wu. Tačiau ji priduria, kad panašus įrenginys gali būti naudingas norint ištirti, kaip kiti organai reaguoja pagal mikrogravitaciją ir ekstremalų radiacijos lygį. „Šios platformos gebėjimas veikti mikrogravitacijoje ir tuo pačiu metu išlaikyti audinių pervadinimą yra didelis pranašumas“, - sako jis.

Kim ir jo kolegos planuoja ilgą laiką išsiųsti toliau širdies ir vargonų audinius į kosmosą, kad ištirtų skrydžio į kosmosą padarinius. Jie taip pat tikisi išbandyti vaistus, kurie gali neutralizuoti kai kuriuos mikrogravitacijos poveikį širdžiai.

1. >

   Mair, D. B. et al. Proc. Natl Acad. Sci. JAV 121, E2404644121 (2024).