Astronauti Suni Williams a Butch Wilmore uvízli na Mezinárodní vesmírné stanici už několik měsíců. Život ve vesmíru by mohl oslabit její srdce. Naznačují to vesmírné testy s umělou srdeční tkání.
Lidská srdeční tkáň může být oslabena již po měsíci ve vesmíru. Ukázaly to testy s uměle vyrobenou tkání na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS). Podle aktuální studie publikované v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences by srdce astronautů mohla na svých cestách vesmírem předčasně stárnout.
Srdeční tkáň si ve vesmíru „opravdu nevede příliš dobře“, říkají autoři studie. Srdeční tkáň na palubě vesmírné stanice časem tluče jen o polovinu silněji než srovnatelná tkáň na Zemi.
Stárnout ve vesmíru
Vzhledem k aktuálním plánům pilotovaných misí na Mars, je vhodné prozkoumat, jaký vliv na tělo mají dlouhodobé lety do vesmíru.
Předchozí studie ukázaly, že někteří astronauti se vrací na Zemi z vesmíru s nemocemi souvisejícími s věkem. Mezi ně patřila mimo jiné snížená funkce srdečního svalu a srdeční arytmie, tedy nepravidelný srdeční tep. Zpátky na Zemi se některá srdce astronautů vrátila do normálu – ale ne všechny změny se obrátily.
Tým vedený výzkumníkem Deok-Ho Kimem nyní prozkoumal změny podrobněji na buněčné a molekulární úrovni. Cílem je chránit astronauty během dlouhých vesmírných letů, uvedl Kim, profesor biomedicínského inženýrství a medicíny na Johns Hopkins University School of Medicine, v tiskové zprávě doprovázející studii.
Srdeční čip s daty v reálném čase
Pro své testy Kim a jeho kolegové poslali bioinženýrské vzorky srdeční tkáně na ISS na 30 dní.
Aby se vyvinula tkáň, vědci způsobili, že se lidskými indukovanými pluripotentními kmenovými buňkami vyvinuly buňky lidského srdečního svalu. Tým pak natáhl celkem šest vzorků tkáně mezi jakési mini sloupky. Jeden sloupek byl flexibilní, takže vzorky se mohly stahovat jako tlukoucí srdce. Systém je také známý jako „tkáňový čip“.
Tkáňové čipy umožnily výzkumníkům sledovat srdeční činnost v reálném čase. Každých 30 minut dostali vědci na Zemi deset sekund dat v reálném čase o síle kontrakce buněk a jakýchkoli nepravidelných vzorcích tlukotu.
Jessica Meirová, rezidentka ISS, jednou týdně vyměnila tekuté živiny obklopující tkáně a uchovala tkáně v určitých intervalech pro pozdější analýzu a srovnávací testy se vzorky monitorovanými na Zemi za stejnou dobu.
Genetické změny
Po dvanácti dnech na ISS se síla kontrakce tkáně snížila téměř na polovinu, zatímco na svých protějšcích na Zemi zůstala relativně stabilní. Vědci pokračovali v pozorování účinků devět dní po jejich návratu. V prostoru se také údery tkáně časem staly nepravidelnějšími, přičemž doba mezi jednotlivými údery se 19. den zvýšila více než pětinásobně.
Aby tým podrobně porozuměl pozorování, zkoumal srdeční tkáň pomocí specializovaného zobrazování a sekvenování RNA. Výsledek: Geny a signální dráhy spojené se zánětem a srdečním onemocněním se staly zvláště aktivní v tkáních ISS. Genů, které jsou zodpovědné za produkci proteinů, díky nimž srdce normálně bije, je však méně.
Srdeční stres pro uvízlé astronauty
Studie je užitečná při identifikaci molekulárních cest za škodlivými účinky vesmírných letů na lidské srdce, řekl Joseph Wu Nature. Wu je kardiolog na Stanfordské univerzitě v Kalifornii.
Podle Wua současné výsledky naznačují, že astronauti NASA Sunita „Suni“ Williams a Barry „Butch“ Wilmore v současné době zažívají kardiovaskulární stres. Po návratu na Zemi by to mělo opět odeznít, pokračoval Wu. Williams a Wilmore uvízli na ISS několik měsíců kvůli technickým problémům s vesmírnou lodí Boeing Starliner.
Jak uvádí „Nature“, Kim a jeho kolegové plánují vyslat další srdeční a orgánové tkáně do vesmíru na delší dobu, aby mohli podrobněji prostudovat důsledky. Chtějí také testovat léky, které mohou působit proti některým účinkům mikrogravitace na srdce.
Zdroj: spiegel, Vapol
