Клетки человека быстро адаптируются к невесомости и земному притяжению

09.11.2019 6:14

Клетки человека быстро адаптируются к невесомости и земному притяжению

Новое исследование показывает, что клетки сердечной мышцы человека способны самостоятельно и достаточно быстро адаптироваться к условиям невесомости, и, более того, адаптироваться к исходному состоянию после возврата в условия земной гравитации. Это является научным ориентиром для специалистов, которые занимаются подготовкой астронавтов к длительным перелетам в будущем. Результаты были опубликованы 7 ноября в журнале Stem Cell Reports.

Известно, что космический полет воздействует на организм человека различными способами. Это включает физиологические изменения в функции сердца, такие как снижение частоты сердечных сокращений, снижение артериального давления и увеличение сердечного выброса.

Исследователи из Медицинской школы Стэнфордского университета, используя клетки сердечной мышцы, полученные из стволовых клеток, более детально изучили влияние микрогравитации на сердечную функцию человека и экспрессию генов на клеточном уровне.

«Наше исследование является новым, поскольку оно впервые использует индуцированные человеком плюрипотентные стволовые клетки для изучения влияния космического полета на работу сердца человека», — отметил Джозеф В. Ву, главный автор исследования из Медицинской школы Стэнфордского университета. В состав команды Ву входила астронавт NASA Кейт Рубинс, которая закончила работу в Стэнфорде, прежде чем отправиться на орбиту.

В частности, исследователи использовали вызванные человеком плюрипотентные кардиомиоциты, полученные из стволовых клеток, которые были получены путем выделения и перепрограммирования клеток крови, а затем отправлены на космическую станцию ​​на борту грузовой капсулы SpaceX. Клетки провели на космической станции 5,5 недель, в то время как контрольная группа клеток изучалась одновременно на Земле.

«Микрогравитация — это среда, которая пока еще не очень хорошо понятна с точки зрения ее общего воздействия на организм человека», — сказал Ву в своем заявлении. «Подобные исследования могут помочь пролить свет на то, как клетки тела ведут себя в космосе, особенно это важно в будущем, когда мир начинет выполнять все больше и больше космических миссий, таких как полет на Луну и Марс».

По словам исследователей, когда клетки с космической станции вернулись на Землю, их структура осталась неизменной, но было выявлено изменение схемы биений и схемы рециркуляции кальция, то есть они автоматически адаптировались к невесомости.

Команда ученых также использовала секвенирование РНК для изучения экспрессии генов в клетках, которые были отправлены в космос. Их результаты показывают, что 2635 генов были экспрессированы с различной скоростью во время и после космического полета по сравнению с группой наземного контроля.

Кроме того, исследователи обнаружили, что генные пути, связанные с функцией митохондрий, были более выражены в группе клеток, которые были отправлены на космическую станцию. Однако, спустя 10 дней после возвращения к нормальной гравитации на Земле, относительно нормальные паттерны экспрессии генов вновь появились в космических клетках.

«Мы невероятно удивлены тем, как быстро человеческие клетки сердечной мышцы способны адаптироваться к окружающей среде, в которой они находятся, включая невесомость. Эти исследования могут дать представление о клеточных механизмах, которые могут принести пользу здоровью космонавтов во время длительного космического полета, или потенциально могут заложить основу для нового понимания улучшения здоровья сердца на Земле».

Напомним, ранее сообщалось, что впервые получено видео обучения иммунных клеток.

Источник

Редакция: info@mechcorps.ru | Карта сайта: XML | HTML | SM
2013-2019 © "МехКорпс — роботы и киборги". Все права защищены.