Vijftig jaar geleden deze maand landde de Apollo 11-missie op de maan en de eerste mens zette “een kleine stap” op het oppervlak.
Nu gaat het erom mensen naar Mars te krijgen, en volgens een nieuw rapport over onderzoek bij ratten gepubliceerd in Frontiers in Physiology, zouden de eerste mensen die voet op de rode planeet zetten, kunnen profiteren van gematigde hoeveelheden resveratrol, een ingrediënt gevonden in druiven en bosbessen, om spieratrofie tijdens een dergelijke missie te helpen voorkomen.
De onderzoekers waarschuwen echter dat het onduidelijk blijft of de voordelen zich vertalen naar mensen en, zo ja, hoeveel resveratrol zou zijn nodig om de effecten van microzwaartekracht bij astronauten tijdens ruimtereizen te voorkomen.
Lees hier meer HMS-nieuws
Onderzoekers van het Beth Israel Deaconess Medical Center hebben aangetoond dat resveratrol – een van nature voorkomend ingrediënt in druiven en bosbessen – kunnen de spierfunctie behouden en spieratro verminderen phy onder omstandigheden die de zwaartekracht op Mars nabootsen, die ongeveer 40 procent zo sterk is als die op aarde. De bevindingen van het team suggereren dat het aanvullen van de voeding van toekomstige astronauten met resveratrol zou kunnen helpen om hun musculoskeletale gezondheid te behouden, zelfs tijdens een langdurige missie naar Mars.
“Resveratrol is uitgebreid bestudeerd vanwege zijn gezondheidsvoordelen, waaronder de anti- ontstekingsremmende, antioxiderende en antidiabetische effecten, “zei senior auteur Seward Rutkove, HMS-hoogleraar neurologie en hoofd van de afdeling neuromusculaire ziekten bij Beth Israel Deaconess.” Resveratrol kan ook bot- en spierverlies behouden, maar er is een gebrek aan onderzoek over de effecten op het bewegingsapparaat bij gedeeltelijke zwaartekracht. Onze hypothese was dat een gematigde dagelijkse dosis spierdeconditionering zou helpen verminderen onder omstandigheden die de gedeeltelijke zwaartekracht op Mars nabootsen. ”
Spieratrofie is een bijna onmiddellijk gevolg en een van de meest ernstige bijwerkingen van ruimtevluchten. Studies van bemanningen in de afgelopen vijftig jaar van bemande ruimtevluchten laten zien dat astronauten in minder dan twee weken tot 20 procent van hun spiermassa kunnen verliezen in microzwaartekracht.
Om deze spierafbraak te voorkomen, leven en werken astronauten aan boord het internationale ruimtestation ISS voor uitgebreide missies elke dag meerdere uren trainen. Toch keren de meesten in een verzwakte toestand terug naar de aarde, wat maanden van revalidatie na de vlucht vereist. De eerste mensen die op een buitenaardse wereld landen, zullen idealiter in betere vorm aankomen. Kan een voedingssupplement naast fysieke training helpen om spiermassa te behouden tijdens hun missie naar Mars?
Om dat idee te testen, gebruikten de wetenschappers een innovatieve methode om de zwaartekracht van Mars in ratten te repliceren, ontworpen door de corresponderende auteur Marie Mortreux, HMS-onderzoeker neurologie in het laboratorium van Rutkove. Deze methode was gebaseerd op een vergelijkbare benadering bij muizen, oorspronkelijk ontwikkeld door Mary Bouxsein, HMS-hoogleraar orthopedische chirurgie en directeur van het Center for Advanced Orthopaedic Studies bij Beth Israel Deaconess.
“In het verleden, het nabootsen van lagere de zwaartekracht werd bereikt door de staartophanging, “zei Mortreux.” Hoewel effectief, biedt deze aanpak een verscheidenheid aan uitdagingen, waaronder een verminderde bloedstroom en een verkeerde uitlijning van de wervelkolom. Om deze problemen te vermijden en om de dieren horizontaal en vermoedelijk comfortabeler te houden, hebben we een op maat gemaakt ophangharnas ingebouwd. ”
In deze pilotstudie van twee dozijn mannelijke dieren leefde de helft onder normale zwaartekrachtomstandigheden zoals een controlegroep, terwijl de helft werd blootgesteld aan de zwaartekracht van Mars, wat ongeveer 40 procent is van die op aarde. De helft van elk van deze groepen kreeg 150 milligram resveratrol per kilogram lichaamsgewicht per dag, de andere helft niet.
Zoals verondersteld, ontdekten de wetenschappers dat na twee weken leven in gedeeltelijke zwaartekracht alle dieren spieratrofie ervoeren. Ze zagen echter ook dat dieren die resveratrolsupplementen kregen, zowel de voorste als de achterpoten vasthielden – een maatstaf die snel afneemt wanneer dieren worden blootgesteld aan omstandigheden die gedeeltelijk worden belast. Bovendien leidde suppletie met resveratrol tot een significante toename van het spiergewicht, de grootte van de spiervezels (of spiercellen) en een bescherming van de spiersamenstelling.
“Na vijf decennia van bemande missies in een lage baan om de aarde, hebben wetenschappers een relatief goed begrip van de effecten van microzwaartekracht op het menselijk lichaam, maar de gevolgen van gedeeltelijke zwaartekracht worden nog steeds veel minder goed begrepen, “zei Mortreux.” Deze studie benadrukt dat natuurlijke verbindingen de sleutel kunnen zijn tot het behoud van de menselijke gezondheid terwijl we naar de maan reizen en de rode planeet. ”
Als vervolg wil het team de voordelen van resveratrolsupplementen bij zowel vrouwen als mannen beoordelen, om te zien of het supplement nuttig kan zijn voor alle ruimteverkenners.
Naast Rutkove en Mortreux zijn co-auteurs onder meer Bouxsein en Daniela Riveros, een HMS neurologieonderzoeker in het laboratorium van Rutkove.
Dit werk werd gefinancierd door een subsidie van de National Aeronautics en Space Administration (subsidienr. NNX16AL36G).
De auteurs verklaren dat het onderzoek werd uitgevoerd zonder enige commerciële of financiële relatie die zou kunnen worden opgevat als een mogelijk belangenconflict.
Aangepast van een persbericht van Beth Israel Deaconess.
Afbeelding: Elen11 / iStock