A microgravidade no espaço aumenta a taxa de início da sarcopenia ｜Dong-A Ilbo

Em um ambiente espacial com gravidade quase zero
A atrofia muscular retarda a formação de células musculares
“Os sintomas podem ser aliviados com terapia medicamentosa.”

Foi confirmado que a sarcopenia, que leva décadas para se desenvolver na Terra, pode ocorrer em poucos dias no espaço. A microgravidade no espaço afeta a atividade dos genes envolvidos na perda muscular com a idade.

O professor Ngan Huang, da equipe de pesquisa da Universidade de Stanford, confirmou essas mudanças após expor um chip artificial que imita a estrutura muscular de um ser humano vivo ao ambiente espacial por 7 dias e publicar os resultados na revista acadêmica internacional “Stem Cell Reports” em dia 25 deste mês. horário local).

O interesse acadêmico nos efeitos do ambiente de microgravidade do espaço sobre os músculos está crescendo. Com o recente desenvolvimento da tecnologia de transporte espacial, os astronautas não só vão ao espaço sideral, como a Estação Espacial Internacional (ISS), para pesquisas científicas, mas também são criados produtos especiais para viagens espaciais. “À medida que o limiar para as viagens espaciais diminuiu e os civis podem agora viajar no espaço, compreender o que acontece aos músculos num ambiente de microgravidade tornou-se um interesse importante para os cientistas”, explicou a equipa de investigação.

Pesquisas anteriores mostraram que o espaço acelera as características físicas que ocorrem quando ocorre o envelhecimento. Impede que o corpo desempenhe suas funções normalmente. São os músculos que recebem mais danos. Num ambiente espacial denominado “microgravidade”, onde quase não há gravidade, é difícil utilizar os músculos de forma eficaz e, portanto, os próprios músculos atrofiam ou a sua função deteriora-se.

Neste experimento, para conhecer o efeito da microgravidade nos músculos, um pequeno chip foi fixado na sola do pé do pesquisador e o movimento dos músculos foi observado em um ambiente espacial. A pesquisa foi conduzida no Laboratório Nacional da Estação Espacial Internacional. Este chip, que replica a estrutura dos músculos humanos utilizando biomateriais, mostrou como os músculos humanos reais são afetados pelo ambiente num estudo de uma semana.

Os resultados da análise mostraram que o ambiente de microgravidade interfere na formação das células musculares que compõem os músculos. Os músculos expostos ao ambiente de microgravidade desenvolveram células musculares muito mais lentamente do que os músculos que estiveram ativos na Terra durante o mesmo período. Também foram encontradas diferenças na ativação gênica e na composição proteica expressa no músculo. Os genes relacionados à função mitocondrial, que ajuda os músculos a obter energia, foram danificados e os genes relacionados à formação de gordura aumentaram. De acordo com a equipe de pesquisa, essas mudanças acabam causando problemas na capacidade de regeneração dos músculos.

Mudanças semelhantes na atividade genética em músculos que sofriam de distrofia muscular foram observadas em músculos que viajavam no espaço. A sarcopenia é uma doença em que ocorre diminuição da massa, força e função muscular, ocorrendo geralmente após os 60 anos de idade.

A equipe de pesquisa disse: “O estudo de chips musculares conduzido em um ambiente de microgravidade mostrou o efeito generalizado da gravidade espacial na atrofia muscular. Geralmente, leva décadas para que a atrofia muscular apareça na Terra, mas a microgravidade retarda a progressão da doença em poucos minutos. dias.” Ele acrescentou: “Parece que o seu impacto irá acelerar no futuro próximo”.

A equipe de pesquisa também apresentou um método para lidar com a diminuição da capacidade muscular no ambiente espacial. Os efeitos negativos da microgravidade nos músculos podem ser parcialmente atenuados pela terapia medicamentosa. Em particular, foi possível bloquear a actividade metabólica que promove eficazmente a formação de gordura em vez de músculo. Os músculos tratados com drogas também mostraram padrões semelhantes de atividade genética aos músculos cultivados em terra.

Enquanto isso, a equipe de pesquisa planeja enviar novamente ao espaço o chip muscular usado neste experimento no próximo ano. Planejamos continuar pesquisando para encontrar medicamentos que possam tratar com mais precisão os danos musculares causados ​​pela microgravidade. O professor Huang, que liderou a pesquisa, disse: “Os chips musculares são uma ferramenta inovadora que pode ser usada para estudar várias doenças e desenvolver novos medicamentos sem testes em animais ou humanos”.

Donga Science Reporter Park Jeong-yeon hesse@donga.com