Ľudské srdce vykazuje príznaky starnutia po mesiaci vo vesmíre
Ľudské srdce vykazuje príznaky starnutia po mesiaci vo vesmíre
V priebehu jedného mesiaca vo vesmíre sa konštruované srdcové tkanivo ľudí stalo slabším, jeho „úder“ sa stal nepravidelným a došlo k molekulárnym a genetickým zmenám, ktoré napodobňovali účinky starnutia. Referencia „Data Track Category =“ Referencie “> 1 Výsledky boli dnes zverejnené v zborníku Národnej akadémie vied.
Štúdia ponúka užitočnú metódu na identifikáciu molekulárnych ciest, ktoré sú zodpovedné za škodlivé účinky vesmírneho letu na ľudské srdce, hovorí Joseph Wu, kardiológ na Stanfordskej univerzite v Kalifornii.
Microgravity Môže poškodiť telo a astronauti, ktoré sú vystavené, zažili kardiovaskulárne zmeny, ako sú nepravidelné srdcové rytmy. Pochopenie účinkov dlhodobých misií v vesmíre, ktoré môžu trvať niekoľko mesiacov a molekulárne zmeny, na ktorých sú tieto zmeny založené, zostalo mimo dosahu, vysvetľuje spoluautor štúdie Deok-Ho Kim, biomedicínsky inžinier na univerzite Johns Hopkins v Baltimore v Marylande. „Nie je možné vykonať rôzne molekulárne a funkčné štúdie o ľudských astronautoch,“ hovorí.
„Srdce“ na čipe
Na zvládnutie tejto výzvy Kim a jeho kolegovia poslali látku srdca na 30 dní pre Medzinárodná vesmírna stanica .
Na vývoj tkaniva vedci priniesli ľudské indukované pluripotentné kmeňové bunky, ktoré pôsobia ako prázdne plátna, a v každom type buniek
Akonáhle bol čipový systém srdca na jednom na palube ISS, Kim a jeho kolegovia použili senzory na monitorovanie sily kontrakcie a nárazových vzorcov tkaniva v reálnom čase. Na porovnanie monitorujte ďalšiu sadu tkanivových vzorcov, ktoré zostali na Zemi. Po 12 dňoch na ISS sa kontrakčná sila tkaniva takmer odobrala o polovicu, zatiaľ čo vzor pôdy zostal relatívne stabilný. Toto oslabenie bolo stále zrejmé aj po deviatich dňoch relaxácie na Zemi. Vo vesmíre sa údery tkaniva v priebehu času stali nepravidelnejšími, pričom interval medzi každou ranou 19. deň o viac ako päťkrát. Táto nezrovnalosť však zmizla po vrátení vzorov na Zem. To naznačuje, že NASA Astronauts Sunita Williams a Butch Wilmore-Who boli na ISS mesiace kvôli technickým problémom s Boeing Starliner Spaceshipshipshipshipship-Probable Cardiovaskulárny stres, ktorý je pravdepodobne späť na zemi, hovorí Wu. Keď sa tkanivá vrátili z vesmíru, Kim a jeho kolegovia použili transmisnú elektrónovú mikroskopiu na pohľad na sarkoméry vzorov - proteínových vlákien, ktoré sú zodpovedné za svalové kontrakcie. Po mesiaci na obežnej dráhe sa tieto proteínové zväzky stali kratšími a chaotickejším v porovnaní s tými, ktoré zostali na podlahe. Mitochondrie - stroje produkujúce energiu v bunkách - boli tiež opuchnuté a fragmentované. Keď vedci sekvenovali RNA tkanivového modelu, zvýšili sa v Expresia génov a signálne dráhy, ktoré sú spojené so zápalom a srdcovými chorobami v tkanivách. Súčasne sa gény ukázali pre proteíny, ktoré sú potrebné na normálnu kontrakciu srdca a funkciu mitochondrií, príznaky zníženej expresie. Aj keď je prístup čipu srdca na jedného inovatívny, nezachytáva ďalšie dôležité kardiovaskulárne zmeny, ktoré sa môžu vyskytnúť v ľudskom srdci, ako je tlak v tepnách, hovorí Wu. Dodáva však, že podobné zariadenie by mohlo byť užitočné na preskúmanie toho, ako iné orgány reagujú pri mikrogravitácii a extrémnych úrovniach žiarenia. „Schopnosť tejto platformy fungovať v mikrogravitácii a zároveň udržiavať tkanivo pomocou tkaniva je veľká výhoda,“ hovorí. Kim a jeho kolegovia plánujú vyslať ďalšie tkanivo srdca a organov do vesmíru po dlhú dobu, aby sa preskúmali účinky vesmírneho letu. Dúfajú tiež, že otestujú lieky, ktoré dokážu pôsobiť proti niektorým účinkom mikrogravity na srdce. mair, D. B. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 121, E2404644121 (2024). Genetické zmeny