För femtio år sedan den här månaden landade Apollo 11-uppdraget på månen och den första människan tog ”ett litet steg” på dess yta.
Nu rör det sig om att få människor till Mars, och enligt en ny rapport om forskning på råttor publicerad i Frontiers in Physiology kan de första människorna som sätter sin fot på den röda planeten dra nytta av måttliga mängder resveratrol, en ingrediens finns i druvor och blåbär för att förhindra muskelatrofi under ett sådant uppdrag.
Forskarna varnar dock för att det fortfarande är oklart om fördelarna kommer att översättas till människor och i så fall hur mycket resveratrol skulle vara behövs för att förhindra effekterna av mikrogravitation hos astronauter under rymdresor.
Få fler HMS-nyheter här
Forskare vid Beth Israel Deaconess Medical Center har visat att resveratrol – en naturligt förekommande ingrediens i druvor och blåbär – kan bevara muskelfunktionen och mildra muskelatro phy under förhållanden som efterliknar gravitationen på Mars, som är ungefär 40 procent så stark som den som upplevs på jorden. Teamets resultat tyder på att komplettera framtida astronautdieter med resveratrol kan hjälpa till att upprätthålla deras muskuloskeletala hälsa även på ett långsiktigt uppdrag till Mars.
”Resveratrol har studerats noggrant för sina hälsofördelar, inklusive dess anti- inflammatoriska, antioxidativa och antidiabetiska effekter, säger seniorförfattaren Seward Rutkove, professor i neurologi i HMS och chef för avdelningen för neuromuskulär sjukdom vid Beth Israel Deaconess. ”Resveratrol har också visat sig bevara ben- och muskelförlust, men det saknas forskning avseende dess effekter på muskuloskeletala systemet i partiell gravitation. Vi antog att en måttlig daglig dos skulle hjälpa till att mildra muskeldekonditionering under förhållanden som replikerar den partiella allvaret på Mars. ”
Muskelatrofi är en nästan omedelbar konsekvens och en av de allvarligaste biverkningarna av rymdflygning. Studier av besättningar under de senaste femtio åren av bemannad rymdflygning avslöjar att astronauter kan förlora upp till 20 procent av sin muskelmassa på mindre än två veckor i mikrogravitation.
För att förhindra denna muskelnedbrytning bor och arbetar astronauter ombord den internationella rymdstationen för utökade uppdrag utövar flera timmar varje dag. Ändå återvänder de flesta till jorden i ett försvagat tillstånd och kräver månader av rehabilitering efter flygningen. De första människorna som landar på en främmande värld kommer helst att komma i bättre form. Förutom fysisk träning, kan ett kosttillskott hjälpa till att bevara muskelmassa under deras uppdrag till Mars?
För att testa den tanken använde forskarna en innovativ metod för att replikera marsvikt hos råttor designad av motsvarande författare Marie Mortreux, HMS-forskare i neurologi i Rutkoves laboratorium. Denna metod baserades på ett liknande tillvägagångssätt hos möss, som ursprungligen utvecklades av Mary Bouxsein, HMS-professor i ortopedisk kirurgi och chef för Center for Advanced Orthopedic Studies at Beth Israel Deaconess.
”Tidigare, efterliknar lägre tyngdkraften hade uppnåtts genom svansupphängning ”, säger Mortreux.” Även om detta tillvägagångssätt är effektivt, erbjuder det många olika utmaningar, inklusive försämrat blodflöde och felaktig ryggrad. För att undvika dessa problem och för att hålla djuren vågräta och förmodligen bekvämare införlivade vi en anpassad upphängningssele. ”
I denna pilotstudie av två dussin handjur levde hälften under normala gravitation en kontrollgrupp, medan hälften utsattes för marsvikt, vilket är ungefär 40 procent av det på jorden. Hälften av var och en av dessa grupper fick 150 milligram resveratrol per kilo kroppsvikt per dag, medan hälften inte fick det.
Som antagits fann forskarna att alla djur upplevde muskelatrofi efter två veckor i delvis gravitation. Men de såg också att djur som fick resveratrol-tillskott upprätthöll både greppkraften i främre och bakre delen – ett mått som snabbt minskar när djuren utsätts för partiella viktbärande förhållanden. Dessutom ledde resveratrol-tillskott till en signifikant ökning av muskelvikt, myofiber (eller muskelcellstorlek) och skydd av muskelsammansättning.
”Efter fem decennier av bemannade uppdrag med låg jordbana har forskare en relativt god förståelse för effekterna av mikrogravitation på människokroppen, men konsekvenserna av partiell tyngdkraft förblir mycket mindre väl förstådda, säger Mortreux. den röda planeten. ”
För att följa upp skulle teamet vilja utvärdera fördelarna med resveratrol-tillskott hos kvinnor och män för att se om tillägget kan vara till nytta för alla rymdutforskare.
Förutom Rutkove och Mortreux inkluderar medförfattare Bouxsein och Daniela Riveros, en forskare vid HMS-neurologi i Rutkoves laboratorium.
Detta arbete finansierades av ett bidrag från National Aeronautics och rymdadministration (bidrag nr. NNX16AL36G).
Författarna förklarar att forskningen genomfördes i avsaknad av kommersiella eller ekonomiska relationer som kan tolkas som en potentiell intressekonflikt.
Anpassad från ett pressmeddelande från Beth Israel Deaconess.
Bild: Elen11 / iStock