أرسل باحثون من جامعة تسوكوبا فئرانًا إلى الفضاء لاستكشاف تأثيرات رحلات الفضاء وتقليل الجاذبية على ضمور العضلات ، أو الهزال على المستوى الجزيئي.
تخيل معظمنا مدى الشعور بالحرية عند الطفو ، مثل رائد الفضاء ، في ظروف الجاذبية المنخفضة. ولكن هل فكرت يومًا في التأثيرات التي قد تحدثها الجاذبية المنخفضة على العضلات؟ الجاذبية هي قوة ثابتة على الأرض والتي تطورت جميع الكائنات الحية للاعتماد عليها والتكيف معها. لقد أحدث استكشاف الفضاء العديد من التطورات العلمية والتكنولوجية ، ولكن رحلات الفضاء المأهولة تأتي بتكلفة لرواد الفضاء ، بما في ذلك انخفاض كتلة العضلات الهيكلية وقوتها.
استخدمت الدراسات التقليدية التي تبحث في آثار انخفاض الجاذبية على كتلة العضلات ووظيفتها مجموعة تحكم أرضية لا يمكن مقارنتها مباشرة بالمجموعة التجريبية الفضائية. شرع باحثون من جامعة تسوكوبا في استكشاف تأثيرات الجاذبية على الفئران المعرضة لظروف السكن نفسها ، بما في ذلك تلك التي تمت تجربتها أثناء الإطلاق والهبوط. يقول كبير المؤلفين البروفيسور ساتورو تاكاهاشي: "عند البشر ، تسبب رحلات الفضاء ضمورًا في العضلات ويمكن أن تؤدي إلى مشاكل طبية خطيرة بعد العودة إلى الأرض". "تم تصميم هذه الدراسة بناءً على الحاجة الماسة لفهم الآليات الجزيئية التي يحدث من خلالها ضمور العضلات في ظروف الجاذبية الصغرى والجاذبية الاصطناعية."
تم إيواء مجموعتين من الفئران (ستة لكل مجموعة) على متن محطة الفضاء الدولية لمدة 35 يومًا. تعرضت المجموعة الأولى للجاذبية الصناعية (1 جم) والأخرى للجاذبية الصغرى. كانت جميع الفئران على قيد الحياة عند عودتها إلى الأرض وقارن الفريق تأثيرات البيئات المختلفة الموجودة على متن السفينة على العضلات الهيكلية.
"لفهم ما كان يحدث داخل العضلات والخلايا ، على المستوى الجزيئي ، قمنا بفحص ألياف العضلات. وأوضح البروفيسور تاكاهاشي أن نتائجنا تظهر أن الجاذبية الاصطناعية تمنع التغيرات التي لوحظت في الفئران المعرضة للجاذبية الصغرى ، بما في ذلك ضمور العضلات والتغيرات في التعبير الجيني. كشف التحليل النسخي للتعبير الجيني أن الجاذبية الاصطناعية منعت التعبير المتغير عن الجينات المرتبطة بالضمور وحددت الجينات المرشحة الجديدة المرتبطة بالضمور. على وجه التحديد ، تم تحديد جين يسمى Cacng1 على أنه يحتمل أن يكون له دور وظيفي في ضمور الأنبوب العضلي.
يدعم هذا العمل استخدام مجموعات بيانات رحلات الفضاء باستخدام جاذبية اصطناعية مقدارها 1 جرام لفحص تأثيرات رحلات الفضاء في العضلات. من المرجح أن تساعد هذه الدراسات في فهمنا لآليات ضمور العضلات وقد تؤثر في النهاية على علاج الأمراض ذات الصلة.
المرجع: "تحليل الترنسكريبتوم للتأثيرات الثقالية على عضلات الهيكل العظمي للفأر تحت الجاذبية الصغرى والاصطناعية 1 g بيئة على متن الطائرة "بقلم ريسا أوكادا ، شين إيشيرو فوجيتا ، ريكو سوزوكي ، تاكوتو هاياشي ، هيرونا تسوبوتشي ، شيهيرو كاتو ، شونيا ساداكي ، ماهو كاناي ، ساياكا فوسيا ، يوري إينو ، هيوجونغ جيون ، ميتشيتو هامادا ، أكيرا تاماوكا ، جون تانيهاتا ، ناوكي إيتو ، داي شيبا ، ماساكي شيراكاوا ، ماسافومي موراتاني ، تاكاشي كودو وساتورو تاكاهاشي ، 28 أبريل 2021 ، تقارير علمية.
DOI: 10.1038/s41598-021-88392-4
