Des chercheurs de l'Université de Tsukuba ont envoyé des souris dans l'espace pour explorer les effets des vols spatiaux et de la gravité réduite sur l'atrophie musculaire ou l'émaciation au niveau moléculaire.
La plupart d'entre nous ont imaginé à quel point il serait libre de flotter, comme un astronaute, dans des conditions de gravité réduite. Mais avez-vous déjà pensé aux effets que la gravité réduite pourrait avoir sur les muscles ? La gravité est une force constante sur Terre sur laquelle toutes les créatures vivantes ont évolué pour s'appuyer et s'adapter. L'exploration spatiale a entraîné de nombreuses avancées scientifiques et technologiques, mais les vols spatiaux habités ont un coût pour les astronautes, notamment une réduction de la masse musculaire et de la force.
Les études conventionnelles portant sur les effets de la gravité réduite sur la masse musculaire et la fonction ont utilisé un groupe témoin au sol qui n'est pas directement comparable au groupe expérimental spatial. Des chercheurs de l'Université de Tsukuba ont entrepris d'explorer les effets de la gravité chez des souris soumises aux mêmes conditions d'hébergement, y compris celles subies lors du lancement et de l'atterrissage. "Chez l'homme, les vols spatiaux provoquent une atrophie musculaire et peuvent entraîner de graves problèmes médicaux après le retour sur Terre", explique l'auteur principal, le professeur Satoru Takahashi. "Cette étude a été conçue sur la base du besoin critique de comprendre les mécanismes moléculaires par lesquels l'atrophie musculaire se produit dans des conditions de microgravité et de gravité artificielle."
Deux groupes de souris (six par groupe) ont été hébergés à bord de la Station spatiale internationale pendant 35 jours. Un groupe a été soumis à la gravité artificielle (1 g) et l'autre à la microgravité. Toutes les souris étaient vivantes à leur retour sur Terre et l'équipe a comparé les effets des différents environnements à bord sur les muscles squelettiques.
« Pour comprendre ce qui se passait à l'intérieur des muscles et des cellules, au niveau moléculaire, nous avons examiné les fibres musculaires. Nos résultats montrent que la gravité artificielle empêche les changements observés chez les souris soumises à la microgravité, notamment l'atrophie musculaire et les modifications de l'expression des gènes », a expliqué le professeur Takahashi. L'analyse transcriptionnelle de l'expression génique a révélé que la gravité artificielle empêchait l'expression altérée des gènes liés à l'atrophie et a identifié de nouveaux gènes candidats associés à l'atrophie. Plus précisément, un gène appelé Cacng1 a été identifié comme pouvant jouer un rôle fonctionnel dans l'atrophie des myotubes.
Ce travail soutient l'utilisation d'ensembles de données de vols spatiaux utilisant une gravité artificielle de 1 g pour examiner les effets des vols spatiaux sur les muscles. Ces études contribueront probablement à notre compréhension des mécanismes de l'atrophie musculaire et pourraient éventuellement influencer le traitement des maladies connexes.
Référence : "Analyse du transcriptome des effets gravitationnels sur les muscles squelettiques de la souris en microgravité et artificielle 1 g environnement embarqué » par Risa Okada, Shin-ichiro Fujita, Riku Suzuki, Takuto Hayashi, Hirona Tsubouchi, Chihiro Kato, Shunya Sadaki, Maho Kanai, Sayaka Fuseya, Yuri Inoue, Hyojung Jeon, Michito Hamada, Akihiro Kuno, Akiko Ishii, Akira Tamaoka , Jun Tanihata, Naoki Ito, Dai Shiba, Masaki Shirakawa, Masafumi Muratani, Takashi Kudo et Satoru Takahashi, 28 avril 2021, Rapports scientifiques.
DOI: 10.1038/s41598-021-88392-4
