يمكن لفئران الفضاء الباف أن تمنع رواد الفضاء من فقدان كتلة العظام والعضلات

فقدان العضلات الفئران الجاذبية الصغرى وفقدان العظام

الفئران التي لا تحتوي على جين الميوستاتين ، وهو بروتين يحد من نمو العضلات ، احتفظت بالعظام وكتلة العضلات أثناء رحلات الفضاء أكثر من الفئران العادية التي تحمل الجين. تم تعديل الفئران الأكبر حجمًا في الصورة هنا وراثيًا لتفتقر إلى الميوستاتين ، ونتيجة لذلك ، تمتلك عضلات أكبر. (رصيد الصورة: Se-Jin Lee)



توصلت دراسة جديدة إلى أن الفئران فائقة العضلات قد تكشف الآن عن طريقة لمنع رواد الفضاء من فقدان العضلات والعظام في الجاذبية الصغرى للفضاء.



التحدي الرئيسي الذي يواجهه رواد الفضاء أثناء الرحلات الفضائية الطويلة هو الخسارة المتزامنة للعظام والعضلات ، والتي تضعف وضمورًا بسبب عدم الاستخدام خارج الجاذبية الأرضية المستمرة. وجدت الأبحاث السابقة أنه في الجاذبية الصغرى ، يمكن لرواد الفضاء أن يفقدوا ما يصل إلى 20٪ من كتلة عضلاتهم في أقل من أسبوعين.

اعتقد فريق الزوج والزوجة المكون من Se-Jin Lee و Emily Germain-Lee أنهم ربما وجدوا طريقة لمحاربة فقدان العظام والعضلات عندما ساعد Lee وزملاؤه في جامعة Johns Hopkins في اكتشاف ميوستاتين ، وهو بروتين يحد عادة من نمو العضلات ، في التسعينيات.



متعلق ب: جسم الإنسان في الفضاء: 6 حقائق غريبة

في ذلك الوقت ، أظهرنا أن الفئران التي قمنا بحذف جين الميوستاتين لديها زيادات كبيرة في كتلة العضلات في جميع أنحاء الجسم ، مع نمو العضلات الفردية إلى ضعف الحجم الطبيعي ، كما قال لي ، عالم الوراثة الآن في مختبر جاكسون للطب الجينومي في فارمنجتون ، كونيتيكت ، قال لموقع ProfoundSpace.org. هذا يشير على الفور إلى احتمال أن يكون منع الميوستاتين استراتيجية فعالة لمكافحة فقدان العضلات بسبب مجموعة واسعة من الأمراض. هذا يشير أيضًا إلى احتمال أن يكون هذا فعالًا لرواد الفضاء أثناء السفر الفضائي الممتد.

على مدار العشرين عامًا الماضية ، أراد الباحثون معرفة التأثيرات التي قد تحدث لحظر الميوستاتين في الفئران المرسلة إلى الفضاء. قال لي: 'لقد حصلنا أخيرًا على فرصة للقيام بذلك العام الماضي'.



في ديسمبر ، أطلق العلماء 40 فأرًا من مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا إلى محطة الفضاء الدولية على متن مهمة خدمات إعادة إمداد البضائع CRS-19 التابعة لشركة SpaceX. قال لي: 'لقد تأثرنا كثيرًا بالتفاني والتركيز والحماس الذي جلبه الجميع إلى هذا المشروع ، وكان لشرف لي أن تتاح لنا الفرصة للعمل معهم جميعًا'.

متعلق ب: كيف تتكيف القوارض التي ترتاد الفضاء مع الحياة في الفضاء (فيديو)

في حين أن 24 فأرًا من أصل 40 كانت طبيعية ، كان ثمانية منهم يفتقدون جين الميوستاتين وتم علاج ثمانية آخرين بجزيء يثبط كلاً من الميوستاتين وبروتين معروف باسم أكتيفين أ ، والذي له تأثيرات مماثلة على العضلات مثل الميوستاتين.



الفئران الطبيعية - تلك التي حملت جين الميوستاتين ولم تتلق أي علاجات مثبطة للبروتين - فقدت كتلة عضلية وكتلة عظمية كبيرة خلال 33 يومًا قضاها في الجاذبية الصغرى. على النقيض من ذلك ، فإن الفئران التي كانت تفتقد جين الميوستاتين ولديها كتلة عضلية تبلغ ضعف كتلة الفأر العادي ، احتفظت إلى حد كبير بعضلاتها أثناء رحلات الفضاء.

فقدان العضلات الفئران الجاذبية الصغرى وفقدان العظام

يوضح هذا الرسم مدى فعالية العلاجات في التخفيف من فقدان العظام الذي تعاني منه الفئران في الجاذبية الصغرى ، باستخدام صور التصوير المقطعي المحوسب (micro-CT) لعظام وفقرات الفئران التي تلقت أو لم تتلق العلاج ، سواء على الأرض أو في محطة الفضاء الدولية.(رصيد الصورة: Se-Jin Lee)

بالإضافة إلى ذلك ، وجد العلماء أن الفئران التي تلقت الجزيء الذي يثبط الميوستاتين و أكتيفين أ شهدت زيادات كبيرة في كتلة العضلات والعظام. علاوة على ذلك ، فإن الفئران التي عولجت بهذا الجزيء بعد عودتها إلى الأرض شهدت انتعاشًا أكبر في كتلة العضلات والعظام مقارنة بالفئران غير المعالجة.

تشير هذه النتائج إلى أن استهداف myostatin و activin A 'يمكن أن يكون إستراتيجية علاجية فعالة للتخفيف من فقدان العضلات والعظام الذي يحدث عند رواد الفضاء أثناء رحلات الفضاء الممتدة ، وكذلك لدى الأشخاص على الأرض الذين يعانون من ضمور بسبب عدم استخدامهم للفراش على كرسي متحرك. قال جيرمان لي ، اختصاصي الغدد الصماء للأطفال في كلية الطب بجامعة كونيتيكت في فارمنجتون ، لموقع ProfoundSpace.org.

متعلق ب: السفر عبر الفضاء يسبب مشاكل مشتركة في الفئران. لكن ماذا عن البشر؟

على الرغم من أن الباحثين وجدوا نتائجهم مثيرة ، إلا أنه قال لي: 'من المهم أن نتذكر أن هذه الدراسات أجريت باستخدام الفئران'. على الرغم من أن الفئران لديها فسيولوجيا مشابهة جدًا للإنسان ، إلا أن ما نتعلمه من الفئران في بعض الأحيان لا يترجم بالضبط إلى البشر . لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يجب القيام به لتطوير علاجات للبشر ، لكننا نعتقد أن هذا النوع من الإستراتيجية يحمل وعدًا كبيرًا.

لي ، جيرمان لي وزملائهم بالتفصيل النتائج التي توصلوا إليها على الإنترنت 7 سبتمبر في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.

تابع تشارلز كيو تشوي على تويترcqchoi. تابعنا على TwitterSpacedotcom وعلى Facebook.