Pięćdziesiąt lat temu misja Apollo 11 wylądowała na Księżycu i pierwszy człowiek wykonał „jeden mały krok” na jego powierzchnię.
Teraz szum wokół przenosi ludzi na Marsa i zgodnie z nowym raportem z badań na szczurach opublikowanym w Frontiers in Physiology, pierwsi ludzie, którzy postawili stopę na Czerwonej Planecie, mogą skorzystać na umiarkowanych ilościach resweratrolu, składnika znalezione w winogronach i jagodach, aby zapobiec atrofii mięśni podczas takiej misji.
Naukowcy ostrzegają jednak, że nie jest jasne, czy korzyści przełoży się na ludzi, a jeśli tak, to ile resweratrolu będzie potrzebne, aby zapobiec skutkom mikrograwitacji u astronautów podczas podróży kosmicznych.
Więcej informacji HMS tutaj
Badacze z Beth Israel Deaconess Medical Center wykazali, że resweratrol – naturalnie występujący składnik winogron i borówki – mogą zachować funkcję mięśni i złagodzić atro mięśni w warunkach naśladujących grawitację na Marsie, która jest o około 40% tak silna, jak na Ziemi. Odkrycia zespołu sugerują, że uzupełnianie diety przyszłych astronautów resweratrolem może pomóc w utrzymaniu ich zdrowia układu mięśniowo-szkieletowego nawet podczas długoterminowej misji na Marsa.
„Resweratrol był szeroko badany pod kątem korzyści zdrowotnych, w tym jego działanie zapalne, przeciwutleniające i przeciwcukrzycowe ”- powiedział starszy autor Seward Rutkove, profesor neurologii w HMS i szef Wydziału Chorób Nerwowo-Mięśniowych w Beth Israel Deaconess.„ Wykazano również, że resweratrol chroni kości i mięśnie, ale brakuje badań. odnośnie jej wpływu na układ mięśniowo-szkieletowy w warunkach częściowej grawitacji. Postawiliśmy hipotezę, że umiarkowana dawka dzienna pomogłaby złagodzić zanik mięśni w warunkach, które odzwierciedlają częściową grawitację na Marsie ”.
Zanik mięśni jest niemal natychmiastową konsekwencją i jednym z najpoważniejszych skutków ubocznych lotów kosmicznych. Badania załóg w ciągu ostatnich pięćdziesięciu lat załogowych lotów kosmicznych pokazują, że astronauci mogą stracić do 20 procent masy mięśniowej w mniej niż dwa tygodnie w warunkach mikrograwitacji.
Aby zapobiec rozpadowi mięśni, astronauci mieszkający i pracujący na pokładzie Międzynarodowa Stacja Kosmiczna do misji rozszerzonych ćwiczy kilka godzin dziennie. Jednak większość z nich wraca na Ziemię w stanie osłabienia, wymagającym miesięcy rehabilitacji po locie. Idealnie byłoby, gdyby pierwsi ludzie wylądowali na obcym świecie w lepszej formie. Czy oprócz treningu fizycznego suplement diety może pomóc w zachowaniu masy mięśniowej podczas misji na Marsa?
Aby przetestować ten pomysł, naukowcy wykorzystali innowacyjną metodę replikacji marsjańskiej grawitacji u szczurów, opracowaną przez korespondującą autorkę Marie Mortreux, pracownika naukowego HMS w neurologii w laboratorium Rutkove. Ta metoda opierała się na podobnym podejściu do myszy, pierwotnie opracowanym przez Mary Bouxsein, profesor chirurgii ortopedycznej na HMS i dyrektor Centrum Zaawansowanych Badań Ortopedycznych w Beth Israel Deaconess.
„W przeszłości naśladowanie niższych grawitację osiągnięto dzięki zawieszeniu ogona ”, powiedział Mortreux.„ Chociaż skuteczne, to podejście stanowi różnorodne wyzwanie, w tym upośledzony przepływ krwi i niewspółosiowość kręgosłupa. Aby uniknąć tych problemów i pomóc utrzymać zwierzęta w pozycji poziomej i prawdopodobnie wygodniejszej, zastosowaliśmy specjalnie dopasowaną uprząż do zawieszania. ”
W tym pilotażowym badaniu obejmującym dwa tuziny samców, z których połowa żyła w normalnych warunkach grawitacji, jak grupa kontrolna, podczas gdy połowa była narażona na grawitację marsjańską, która stanowi około 40% grawitacji na Ziemi. Połowa z każdej z tych grup otrzymywała 150 miligramów resweratrolu na kilogram masy ciała dziennie, a połowa nie.
Zgodnie z hipotezą naukowcy odkryli, że po dwóch tygodniach życia w częściowej grawitacji wszystkie zwierzęta doświadczyły atrofii mięśni. Jednak zauważyli również, że zwierzęta, które otrzymały suplementację resweratrolem, utrzymywały siłę przyczepności zarówno przedniej, jak i tylnej kończyny – wskaźnik, który szybko spada, gdy zwierzęta są narażone na częściowe obciążenie. Dodatkowo suplementacja resweratrolem doprowadziła do znacznego wzrostu masy mięśniowej, wielkości miofibry (lub komórek mięśniowych) i ochrony składu mięśni.
„Po pięciu dekadach załogowych misji na orbitę ziemską naukowcy mają stosunkowo dobre zrozumienie wpływu mikrograwitacji na organizm ludzki, ale konsekwencje częściowej grawitacji pozostają o wiele mniej zrozumiałe ”- powiedział Mortreux.„ Badanie to podkreśla, że naturalne związki mogą być kluczem do utrzymania ludzkiego zdrowia podczas podróży na Księżyc i do czerwoną planetę ”.
W ramach dalszych działań zespół chciałby ocenić korzyści płynące z suplementacji resweratrolu zarówno u kobiet, jak iu mężczyzn, aby sprawdzić, czy suplement ten może przynieść korzyści wszystkim badaczom kosmosu.
Oprócz Rutkove i Mortreux, współautorami są Bouxsein i Daniela Riveros, pracownik naukowy neurologii HMS w laboratorium Rutkove.
Praca została sfinansowana z grantu National Aeronautics i Space Administration (grant nr NNX16AL36G).
Autorzy deklarują, że badanie zostało przeprowadzone przy braku jakichkolwiek powiązań handlowych lub finansowych, które mogłyby być interpretowane jako potencjalny konflikt interesów.
Na podstawie komunikatu prasowego Beth Israel Deaconess.
Zdjęcie: Elen11 / iStock