Путовање у свемир може бити кључ за поправак срца
Астронаути живе у практично бестежинском окружењу, научно познатом као микрогравитација. Ефекти микрогравитације на људско тело су различити и фасцинантни - неки штете, а неки искупљују. Ново истраживање открива терапијску сврху за утицај микрогравитације на матичне ћелије човека.
Од мозга који се помера нагоре до смањења мишића, отицања вена и надувавања лица астронаута, ефекти микрогравитације на људско тело су у најмању руку фасцинантни.
Али како услови без тежине утичу на срце? Будући да овај витални орган не треба да пумпа толико крви кроз тело као што би то било под гравитацијом, с временом крвни судови постају мање еластични и дебљи, што повећава ризик од срчаних болести.
Међутим, као контрапункт овим негативним последицама, научници откривају све више и више потенцијално терапијских ефеката свемирског лета на људско срце.
На пример, студије су показале да микрогравитација симулирана у лабораторији различито утиче на прогениторне ћелије срца у зависности од њихове старости. Прогениторне ћелије су „рани потомци матичних ћелија које могу да се диференцирају и формирају једну или више врста ћелија“.
Друге студије на ембрионалним ћелијама миша показале су да симулација свемирског лета утиче на матичност и диференцијацију матичних ћелија, помажући им да се брже диференцирају у ћелије срчаног мишића.
Дакле, истраживачи са Универзитета Лома Линда у Лома Линди, у Калифорнији, питали су се да ли се тако модификоване матичне ћелије могу користити за поправку срца.
Да би одговорили на ово питање, Јонатхан Баио и колеге симулирали су молекуларне промене које би се догодиле у микрогравитацији и истраживали њихове импликације на јачање терапеутског потенцијала кардиоваскуларних прогениторних ћелија.
Истраживачи су своја открића објавили у посебном издању часописа Матичне ћелије и развој.
Микрогравитација мења сигнализацију калцијума
Баио и тим симулирали су микрогравитацију 6-7 дана на НАСА-иној Међународној свемирској станици и 12 дана култивирали неонаталне срчане ћелије родоначелника у Националној лабораторији на броду свемирске станице.
Научници су тражили промене у експресији гена и открили су да је микрогравитационо окружење „индуковало експресију гена који су типично повезани са ранијим стањем кардиоваскуларног развоја“.
После 6-7 дана, научници су открили промене у сигналним путевима калцијума које би се, како кажу, могле користити за побољшање терапија заснованих на матичним ћелијама за поправљање срца.
После 30 дана активирана је протеин киназа зависна од калцијума, или ензим, назван Ц алфа. Да би даље „истражили ефекат индукције калцијума у новорођенчадима [срчаним прогениторним ћелијама]“, истраживачи су активирали протеин киназу на Земљи повећавањем сигнализације калцијума.
Забележене промене навеле су истраживаче да закључе да „манипулисање сигнализацијом калцијума на Земљи [представља] нову терапијску прилику за поправку срца засновану на ћелијама“.
Шта налази значе за поправку срца
Као што аутори примећују, већ постоје клиничка испитивања у раној фази која користе матичне ћелије срца за лечење пацијената са исхемијском кардиомиопатијом или за помоћ људима да се опораве од срчаног удара.
Иако резултати ових испитивања обећавају, понекад уграђивање ћелија не успева, а научници и даље расправљају о томе која врста ћелије је најбоља за трансплантацију.
„Стога, примена налаза из експеримената са [микрогравитацијом] на експериментима заснованим на Земљи може помоћи у превазилажењу недостатака тренутних клиничких испитивања која укључују употребу [ћелија срчаних родоначелника] за поправак срца“, пишу аутори.
Баио и колеге закључују:
„[М] анипулирање нормалним гравитационим окружењем раних [срчаних прогениторних ћелија] може да истакне важне механизме помоћу којих се рани срчани родоначелници развијају или шире. Такви увиди могу се применити за даље разумевање кардиоваскуларног развоја и побољшање резултата регенеративне терапије засноване на матичним ћелијама. “
Грахам Ц. Паркер, Пх.Д. - који је повезан са Медицинским факултетом Универзитета Ваине Стате у Детроиту, МИ и главни је уредник часописа Матичне ћелије и развој - такође коментарише налазе.
Каже, „Овај рад пружа важан доказ концепта за комбиновање свемирског и земаљског експерименталног дизајна и обавештава о срчаном терапијском развоју како за свемирске летове, тако и овде на Земљи.“
