Loty kosmiczne zmieniają komórki serca, ale nie na stałe

Podczas lotu kosmicznego komórki mięśnia sercowego ulegają wyraźnym zmianom, które jednak szybko ustępują po powrocie na Ziemię – informuje pismo „Stem Cell Reports”.

Wcześniejsze badania wykazały, że podczas lotów kosmicznych u astronautów zmniejsza się tętno i ciśnienie krwi, natomiast rośnie ilość krwi pompowanej przez serce. Jednak większość doświadczeń, które mogłyby wyjaśnić zachodzące wówczas zjawiska, przeprowadzano na zwierzętach lub na całych ludzkich tkankach czy narządach.

Alexa Wnorowski i jej współpracownicy ze Stanford University School of Medicine w Kalifornii przeprowadzili eksperymenty z użyciem ludzkich komórek serca.

Najpierw pobrano krew od trzech osób niemających wcześniej problemów z układem krążenia. Następnie niektóre komórki krwi zostały przeprogramowane i stały się komórkami macierzystymi. Z kolei komórki macierzyste zostały nakłonione do przekształcenia się w komórki mięśnia serca.

Połowa komórek mięśnia sercowego została umieszczona na statku kosmicznym SpaceX wysłanym do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) w misji zaopatrzeniowej. Druga połowa pozostała na Ziemi - dla porównania.

Po pięciu i pół tygodniach przebywające na orbicie komórki powróciły na Ziemię i naukowcy zbadali, jak wpłynęła na nie mikrograwitacja.

Jak się okazało, w warunkach kosmicznych zmienił się sposób ekspresji 3000 genów. Szczególnie znaczące zmiany dotyczyły genów odpowiedzialnych za metabolizm i funkcjonowanie mitochondriów, które dostarczają komórkom energii.

Jeszcze po 10 dniach od powrotu na Ziemię utrzymywały się zmiany w ekspresji około 1000 genów (to w przybliżeniu od 4 do 5 proc. wszystkich znanych ludzkich genów). Jednak większość genów odpowiedzialnych za zmiany w mitochondriach i metabolizm komórek wróciła do normy.

Nie jest jasne, w jaki sposób tego rodzaju zmiany wpłynęłyby na astronautów.

Zdaniem autorów wyniki badań mogą pomóc w zrozumieniu zmian zachodzących w ludzkim sercu - oraz w zapobieganiu im. W kolejną podróż do ISS zamierzają wysłać trójwymiarowe struktury tkankowe złożone z wielu różnych typów komórek, by zobaczyć, co się z nimi stanie. (PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ agt/