Ученый объяснил, почему важно изучать состояние мышц в космосе
Мышцы работают не сами по себе. Всю жизнь на них действует гравитация, и тело к этому привыкает. Когда человек работает, ходит или просто стоит на месте, мышцы постоянно получают нагрузку. В невесомости эта связь обрывается. Доктор Халед Камаль из Университета штата Айова изучает, что происходит с мышцами экипажей МКС.
Его исследование поддерживает программа Iowa NASA EPSCoR. Камаль разбирается, как невесомость меняет работу мышц и почему они начинают терять массу во время долгих полетов на Международной космической станции. Эта проблема связана не только с нынешними экспедициями, но и с будущими полетами к Луне и Марсу.
Ученый изучает сразу несколько процессов. Один из них — механотрансдукция, то есть способность клеток чувствовать механическую нагрузку и отвечать на нее. Другой — редокс-биология: так называют химические реакции внутри клетки, которые связаны с переносом электронов и влияют на ее состояние. Еще один процесс — обмен сигналами между клетками мышц и костей. В невесомости все эти механизмы реализуются иначе.
Чтобы понять, что именно происходит с телом без нагрузки, в лаборатории используют земную модель невесомости. У грызунов разгружают задние конечности: животное может двигаться, но задние лапы не касаются поверхности и не несут вес. Так исследователи имитируют состояние, при котором мышцы перестают получать привычный сигнал от гравитации.
Для науки это интересно не только из-за космоса. Те же молекулярные механизмы могут работать при саркопении — возрастной потере мышечной массы — и при миодистрофии Дюшенна. Это наследственное заболевание, при котором мышцы постепенно разрушаются с детства.
Камаль также ищет биомаркеры — измеримые признаки в крови или тканях, по которым можно заранее заметить проблемы в мышцах. Отдельно он изучает внеклеточные везикулы. Это микроскопические пузырьки, которые клетки выделяют наружу и с их помощью передают друг другу сигналы. Если такие маркеры удастся надежно связать с атрофией, они пригодятся и для наблюдения за астронавтами, и для работы с пациентами на Земле.
Фото NASA
Самое популярное
