Рыбалка для ответов на потерю костной массы в космосе

Предыдущие исследования предполагают, что микрогравитация активирует остеокласты, клетки, которые контролируют разрушение костной ткани, а исследование рыбы Медака изучило взаимосвязь между этой повышенной активностью остеокластов и снижением минеральной плотности костной ткани.Статья, основанная на результатах Medaka, была недавно опубликована в Scientific Reports. Соавтор и главный исследователь Акира Кудо, профессор Высшей школы биологии и биотехнологии Токийского технологического института, сказал, что исследователи обнаружили увеличение объема и активности остеокластов и значительное снижение минеральной плотности костей у рыб на борту станции.

Используя электронные микроскопы, исследователи также наблюдали аномалии в митохондриях остеокластов. Митохондрии — это круглые или палочковидные органеллы внутри большинства наших клеток, которые вырабатывают ферменты для преобразования пищи в энергию.

Генетический анализ также выявил значительное увеличение активности двух генов, которые могут быть вовлечены в функцию митохондрий, предполагая, что активация остеокластов может быть связана с реакцией митохондрий на микрогравитацию.«Если это верно и для космонавтов, лекарства, направленные на дисфункцию митохондрий, могут восстановить потерю костной массы в космосе», — сказал Кудо.

На Земле потребуются дополнительные исследования, чтобы проверить эту информацию, чтобы перейти к следующему шагу.Рыбы медака считаются модельными организмами для исследований в области наук о жизни, что означает, что они обладают характеристиками, которые позволяют легко поддерживать, воспроизводить и изучать их. Раньше эти рыбы успешно спаривались в космосе, и в результате икра развивалась и вылуплялась нормально. В этом исследовании 24 рыбы были доставлены на космическую станцию ​​и провели два месяца в водной среде обитания в модуле Кибо.

У рыб, использованных в этом эксперименте, есть флуоресцентные клетки остеокластов, что упрощает наблюдение за ними.Рыбы в космосе показали нормальный рост тела, хотя у них уменьшилась минеральная плотность костей и зубов. Исследователи регулярно наблюдали за рыбой, и хотя сначала «Медака» плавала нормально, в конце полета они, как правило, становились неподвижными.

Это указывает на то, что влияние микрогравитации на плотность костей, вероятно, связано с изменениями механической силы, которые снижают общую физическую активность и, следовательно, вызывают активацию остеокластов.«Было трудно понять механизм возрастной потери костной массы на Земле», — сказал Кудо. «Эксперимент Медака, обнаруживший новые гены, подверженные влиянию микрогравитации, дает хорошую модель на животных, чтобы прояснить этот механизм».

Эта работа может продвинуть разработку лекарств для лечения остеопороза здесь, на Земле, в дополнение к сокращению потери костной массы у астронавтов в долгосрочных полетах.Другие результаты эксперимента, проведенного на Medaka и недавно опубликованного в статье PLOS ONE, выявили 11 генов, участвующих в изменениях в других тканях, включая мозг и кишечник. Некоторые из этих генов перекрываются с генами, участвующими в потере костной массы, поэтому вполне вероятно, что они играют роль в ощущении микрогравитации.

Исследователи планируют проверить функцию этих генов в будущих экспериментах на космической станции.Однако для этого расследования Медаки поиск ответов дал отличный улов.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *