Τι συμβαίνει όταν στέλνεις καρδιακά κύτταρα στο διάστημα; Επιστρέφουν… «μεταμορφωμένα»!
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Emory, το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια και το BioServe Space Technologies του Πανεπιστημίου του Κολοράντο στο Μπόλντερ ανακάλυψαν ότι μετά από μόλις οκτώ ημέρες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, τα ανθρώπινα καρδιακά κύτταρα παρουσίασαν εκατοντάδες μοριακές αλλαγές που συνδέονται με την απόκριση στο στρες, τον μεταβολισμό και την επιβίωση. Αυτή η ανακάλυψη μπορεί να προσφέρει λύσεις σε μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της καρδιολογίας: να διατηρηθούν ζωντανά τα μεταμοσχευμένα καρδιακά κύτταρα.
Σύμφωνα με τη μελέτη τους που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Biomaterials, τα καρδιακά κύτταρα που στάλθηκαν στο διάστημα παρουσίασαν σημαντικές μοριακές αλλαγές, συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης δραστηριότητας σε συγκεκριμένα γονίδια και πρωτεΐνες – αλλαγές που φαίνεται να βοηθούν τα κύτταρα να προσαρμοστούν και να επιβιώσουν στο στρεσογόνο περιβάλλον του διαστήματος.
Δυνατή καρδιά από τη Γη μέχρι το διάστημα
Συγκεκριμένα, η έκθεση στο διάστημα αύξησε τις πρωτεΐνες που προστατεύουν από το οξειδωτικό στρες και άλλες που βοηθούν τα κύτταρα να επιβιώσουν σε δύσκολες συνθήκες αποτρέποντας τον κυτταρικό θάνατο. Επιπλέον, παρατηρήθηκε αύξηση στην έκφραση πρωτεϊνών που εμπλέκονται στην κυτταρική ανάπτυξη.
Το διαστημικό περιβάλλον προκάλεσε αυτό που οι επιστήμονες αποκαλούν «μεταβολική αναδιαμόρφωση», δηλαδή αλλαγές στον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα παράγουν και χρησιμοποιούν ενέργεια. Πολλές από αυτές τις προσαρμογές έμοιαζαν με εκείνες που παρατηρούνται στα καρκινικά κύτταρα, τα οποία είναι διαβόητα για την ικανότητά τους να επιβιώνουν σε δύσκολα περιβάλλοντα.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα καρδιακά κύτταρα παρουσίασαν επίσης αυξημένη δραστηριότητα σε μονοπάτια που σχετίζονται με τα μιτοχόνδρια, τα μικροσκοπικά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας μέσα στα κύτταρα που παράγουν ενέργεια. Δεδομένου ότι τα μιτοχόνδρια ελέγχουν την παραγωγή ενέργειας και διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην επιβίωση των κυττάρων, οι αλλαγές αυτές μπορεί να εξηγούν πώς τα κύτταρα προσαρμόστηκαν στο διαστημικό στρες.
Η ερευνητική ομάδα υπογραμμίζει ότι η κατανόηση αυτών των μοριακών προσαρμογών είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της υγείας των αστροναυτών κατά τη διάρκεια μακροχρόνιων διαστημικών αποστολών. Οι πληροφορίες που προκύπτουν από τη μελέτη μπορούν να συμβάλουν στην ανάπτυξη στρατηγικών για την προστασία της καρδιακής λειτουργίας σε συνθήκες μικροβαρύτητας.
Εκτός από τις εφαρμογές στο διάστημα, τα ευρήματα θα μπορούσαν να διευκολύνουν τη θεραπεία καρδιακών παθήσεων και στη Γη. Οι συγγραφείς της μελέτης εξηγούν ότι η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα καρδιακά κύτταρα προσαρμόζονται σε ακραίες συνθήκες μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων.
Καθώς η επιστήμη εξερευνά τα όρια του διαστήματος, οι γνώσεις που αποκτώνται θα μπορούσαν να βελτιώσουν τη ζωή τόσο των αστροναυτών όσο και των ανθρώπων στη Γη.
