Биологи выяснили, почему жизнь в космосе ослабляет мускулы
Эксперименты в невесомости помогли японским биологам найти причину того, почему мышцы космонавтов и астронавтов постепенно слабеют при жизни на борту МКС. Их выводы были опубликованы в журнале npj Microgravity.
"Нечто похожее происходит с людьми, которые страдают от различных возрастных болезней мышц, таких как саркопения. Мы выделили ряд генов, таких как Myod1, чья структура особенно сильно меняется в таких условиях. Их можно использовать для борьбы с атрофией мышц как у пожилых, так и у молодых людей", - заявил Луис Юге (Louis Yuge) из университета Хиросимы (Япония).
Российские и американские ученые уже много лет изучают то, как жизнь в космосе влияет на здоровье человека и работу иммунной системы людей и животных. К примеру, в 2015 году они выяснили, почему многие космонавты жалуются на проблемы со зрением в космосе, а также то, почему астронавты программы "Аполлон" периодически падали и теряли равновесие на Луне.
В прошлом году космические медики раскрыли еще более тревожные изменения в работе организма людей и модельных животных при жизни в космосе. В частности, выяснилось, что длительное пребывание в невесомости бесповоротно ослабляет мускулы спины и ведет к "округлению" сердца, а полет к Марсу может привести к заметному ухудшению в интеллектуальных способностях астронавтов из-за деструктивного действия космических лучей на их мозг.
Причины развития почти всех этих аномалий, как отмечает Юге, до сих пор остаются или полной загадкой для ученых, или же предметом ожесточенных споров. Японские биологи раскрыли причины развития самого "старого" из них, дистрофии мускулов, наблюдая за тем, как меняется работа клеток мышц при жизни в условиях невесомости.
Для этого ученые поместили культуры мышечных клеток и их "заготовок" в особые центрифуги, внутри которых возникало состояние невесомости, и продержали их в этом "лабораторном космосе" на протяжении недели. После этого биологи сравнили состояние клеток и проанализировали то, поменялась ли работа их ДНК после подобного "полета".
Как оказалось, их геном действительно поменялся. Многие гены, связанные с превращением "заготовок" мышц во взрослые мускульные клетки, покрылись особыми химическими метками, которые поменяли характер их работы. Часть генов стала менее активной, а другие, наоборот, стали необычно много проявлять себя в работе клеток, что радикально поменяло их судьбу.
Подобные изменения, как отмечают ученые, привели к тому, что клетки-"заготовки" почти полностью прекратили превращаться в мышечные волокна на 2-3 день жизни в невесомости. Этого, как показали дальнейшие эксперименты, можно было избежать, вводя в клетки вещество, блокировавшее нанесение подобных меток на нить ДНК.
Более безопасные версии этого препарата, как отмечают Юге и его коллеги, могут помочь астронавтам и космонавтам не терять форму при долгих экспедициях в космос. Вдобавок, их можно использовать для лечения старческой мышечной дистрофии и других болезней двигательного аппарата.
