Vor fünfzig Jahren in diesem Monat landete die Apollo 11-Mission auf dem Mond, und der erste Mensch machte „einen kleinen Schritt“ auf seine Oberfläche.
Jetzt geht es darum, Menschen zum Mars zu bringen, und laut einem neuen Bericht über die Forschung an Ratten, der in Frontiers in Physiology veröffentlicht wurde, könnten die ersten Menschen, die den roten Planeten betreten, von moderaten Mengen an Resveratrol, einem Inhaltsstoff, profitieren in Trauben und Blaubeeren gefunden, um Muskelschwund während einer solchen Mission zu verhindern.
Die Forscher warnen jedoch davor, dass unklar bleibt, ob sich der Nutzen auf den Menschen auswirkt und wenn ja, wie viel Resveratrol wäre erforderlich, um die Auswirkungen der Mikrogravitation bei Astronauten während der Raumfahrt zu verhindern.
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Forscher des Beth Israel Deaconess Medical Center haben gezeigt, dass Resveratrol ein natürlich vorkommender Bestandteil von Trauben ist und Blaubeeren – können die Muskelfunktion erhalten und das Muskelatro lindern phy unter Bedingungen, die die Schwerkraft auf dem Mars nachahmen, die etwa 40 Prozent so stark ist wie die auf der Erde. Die Ergebnisse des Teams deuten darauf hin, dass die Ergänzung der Ernährung zukünftiger Astronauten durch Resveratrol dazu beitragen könnte, die Gesundheit des Bewegungsapparates auch auf einer langfristigen Mission zum Mars aufrechtzuerhalten.
„Resveratrol wurde eingehend auf seine gesundheitlichen Vorteile untersucht, einschließlich seiner Anti- entzündliche, antioxidative und antidiabetische Wirkungen “, sagte der leitende Autor Seward Rutkove, HMS-Professor für Neurologie und Leiter der Abteilung für neuromuskuläre Erkrankungen an der Beth-Israel-Diakonisse in Bezug auf seine Auswirkungen auf den Bewegungsapparat in der Teilgravitation. Wir stellten die Hypothese auf, dass eine moderate Tagesdosis dazu beitragen würde, die Muskeldekonditionierung unter Bedingungen zu mildern, die die partielle Schwerkraft auf dem Mars nachbilden. “
Muskelatrophie ist eine fast unmittelbare Folge und eine der schwerwiegendsten Nebenwirkungen der Raumfahrt. Studien von Besatzungen in den letzten fünfzig Jahren bemannter Raumfahrt zeigen, dass Astronauten in weniger als zwei Wochen bis zu 20 Prozent ihrer Muskelmasse an Mikrogravitation verlieren können.
Um diesen Muskelabbau zu verhindern, leben und arbeiten Astronauten an Bord Die Internationale Raumstation für ausgedehnte Missionen trainiert täglich mehrere Stunden. Die meisten kehren jedoch in einem geschwächten Zustand auf die Erde zurück und erfordern monatelange Rehabilitation nach dem Flug. Die ersten Menschen, die auf einer fremden Welt landen, werden idealerweise in besserer Form ankommen. Könnte ein Nahrungsergänzungsmittel zusätzlich zum körperlichen Training dazu beitragen, die Muskelmasse während ihrer Mission zum Mars zu erhalten?
Um diese Idee zu testen, verwendeten die Wissenschaftler eine innovative Methode, um die Marsgravitation bei Ratten zu replizieren, die von der entsprechenden Autorin Marie Mortreux, HMS-Forschungsstipendiatin für Neurologie in Rutkoves Labor, entworfen wurde. Diese Methode basierte auf einem ähnlichen Ansatz bei Mäusen, der ursprünglich von Mary Bouxsein, HMS-Professorin für orthopädische Chirurgie und Direktorin des Zentrums für fortgeschrittene orthopädische Studien an der Beth Israel Deaconess, entwickelt wurde.
Die Schwerkraft wurde durch die Schwanzaufhängung erreicht “, sagte Mortreux.„ Obwohl dieser Ansatz effektiv ist, birgt er eine Vielzahl von Herausforderungen, einschließlich einer beeinträchtigten Durchblutung und einer Fehlausrichtung der Wirbelsäule. Um diese Probleme zu vermeiden und die Tiere horizontal und vermutlich komfortabler zu halten, haben wir einen speziell angepassten Aufhängungsgurt eingebaut. “
In dieser Pilotstudie mit zwei Dutzend männlichen Tieren lebte die Hälfte unter normalen Schwerkraftbedingungen eine Kontrollgruppe, während die Hälfte der Marsgravitation ausgesetzt war, die etwa 40 Prozent der Schwerkraft auf der Erde ausmacht. Die Hälfte jeder dieser Gruppen erhielt 150 Milligramm Resveratrol pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag, die Hälfte nicht.
Wie vermutet, stellten die Wissenschaftler fest, dass nach zwei Wochen in Teilgravitation alle Tiere eine Muskelatrophie hatten. Sie sahen jedoch auch, dass Tiere, die eine Resveratrol-Supplementierung erhielten, sowohl die Griffkraft der Vorder- als auch der Hinterbeine beibehielten – eine Metrik, die schnell abnimmt, wenn Tiere partiellen Belastungsbedingungen ausgesetzt sind. Darüber hinaus führte die Resveratrol-Supplementierung zu einer signifikanten Zunahme des Muskelgewichts, der Größe von Myofasern (oder Muskelzellen) und einem Schutz der Muskelzusammensetzung.
„Nach fünf Jahrzehnten bemannter Missionen im erdnahen Orbit haben Wissenschaftler eine relativ hohe Ein gutes Verständnis der Auswirkungen der Mikrogravitation auf den menschlichen Körper, aber die Folgen der partiellen Schwerkraft sind noch weit weniger bekannt “, sagte Mortreux.„ Diese Studie betont, dass natürliche Verbindungen der Schlüssel zur Erhaltung der menschlichen Gesundheit auf unserer Reise zum Mond und zum Mond sein können der rote Planet. “
Um dies zu verfolgen, möchte das Team die Vorteile von Resveratrol-Nahrungsergänzungsmitteln sowohl bei Frauen als auch bei Männern bewerten, um festzustellen, ob das Nahrungsergänzungsmittel für alle Weltraumforscher von Nutzen sein kann.
Neben Rutkove und Mortreux gehören zu den Co-Autoren Bouxsein und Daniela Riveros, eine wissenschaftliche Mitarbeiterin der HMS-Neurologie in Rutkoves Labor.
Diese Arbeit wurde durch ein Stipendium der National Aeronautics finanziert und Weltraumverwaltung (Bewilligungsnr. NNX16AL36G).
Die Autoren erklären, dass die Forschung ohne kommerzielle oder finanzielle Beziehungen durchgeführt wurde, die als potenzieller Interessenkonflikt ausgelegt werden könnten.
Nach einer Pressemitteilung der Beth Israel Deaconess.
Bild: Elen11 / iStock