Dirbtinė širdis nesvarumo būsenoje TKS paseno vos per mėnesį

Tikrų astronautų laimei, dauguma neigiamų pokyčių pavyzdyje buvo grįžtami ir išnyko praėjus 9 dienoms po grįžimo į Žemę. Apie tyrimą rašo autoritetingas žurnalas „Nature“.

Eksperimentui Džono Hopkinso ir Stanfordo universitetų mokslininkai sukūrė dirbtinį širdies audinį, naudodami indukuotas pluripotentines kamienines ląsteles. Šios ląstelės gali virsti bet kokio tipo kūno ląstelėmis, įskaitant širdies raumenį.

Sukurtas audinys buvo patalpintas į specialią „širdies ant lusto“ sistemą, kuri imituoja tikros širdies susitraukimus. Ši sistema buvo nusiųsta į TKS stebėti pokyčių nesvarumo sąlygomis.

Eksperimento metu mokslininkai pastebėjo, kad po 12 dienų, praleistų TKS, širdies audinio susitraukimų jėga sumažėjo beveik perpus. Žemėje panašūs audiniai išliko stabilūs. Nepaisant to, kad po 30 dienų pavyzdžiai buvo grąžinti į Žemę, raumenų silpnumas išliko dar 9 dienas.

Nesvarumo sąlygomis taip pat buvo pastebėti audinių susitraukimų ritmo sutrikimai, tačiau grįžus į Žemę jie išnyko. Tai gali reikšti, kad tokių astronautų, kaip Sunita Williams ir Butchas Wilmore’as, kurie ilgą laiką būna TKS, širdies ir kraujagyslių sistema taip pat patiria laikinų pokyčių.

Mokslininkai nustatė, kad molekuliniu lygmeniu širdies audinyje iš kosmoso sutrumpėjo ir sutriko sarkomerų – struktūrinių raumenų vienetų, atsakingų už susitraukimą, – struktūra. 

Jie taip pat pastebėjo mitochondrijų, ląstelių energiją gaminančių organelių, pabrinkimą ir fragmentaciją.

Atlikus genetinę analizę paaiškėjo, kad padidėjo genų, susijusių su uždegimu ir širdies ligomis, aktyvumas, taip pat sumažėjo genų, atsakingų už normalų raumenų susitraukimą ir mitochondrijų funkciją, raiška.

Pasak Stanfordo universiteto profesoriaus Džozefo Vu (Joseph Wu), šis tyrimas suteikia unikalią galimybę ištirti molekulinius mechanizmus, veikiančius širdį kosmose. 

Nors platforma „širdis ant lusto“ leidžia išsamiai ištirti pokyčius ląsteliniu lygmeniu, ji negali visiškai atkartoti kitų širdies aspektų, pavyzdžiui, slėgio arterijose.

Ateityje tyrėjų komanda planuoja į kosmosą siųsti naujus širdies ir kitų rūšių audinių mėginius, kad galėtų geriau ištirti, kaip nesvarumo būklė veikia žmogaus organizmą. 

Be to, mokslininkai nori išbandyti vaistus, kurie galėtų sumažinti neigiamą kosminės aplinkos poveikį širdžiai.