• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Kan rymden hjälpa oss att förstå våra celler?

    En Falcon 9-raket vid SpaceX-högkvarteret i Hawthorne, Kalifornien, den 24 augusti, 2018. Kredit:iStock/Jorge Villalba

    Blir astronauternas hjärnor större i rymden? Svaret kan hittas i 10 små behållare med mänskliga hjärnceller ombord på en SpaceX-farkost som är planerad att sprängas av den 5 december för en 16-månaders resa till den internationella rymdstationen som en del av ett gemensamt projekt mellan UCLA och NASA Ames Research Centrum.

    Astronauter på långvariga rymduppdrag utvecklar ofta "intrakraniell hypertoni, "eller högt tryck i skallen, sa Araceli Espinosa-Jeffrey, en neurokemist vid UCLA:s forskningscenter för intellektuella och utvecklingsstörningar vid Jane and Terry Semel Institute for Neuroscience and Human Behaviour. Espinosa-Jeffrey leder experimentet som ska mäta hur dessa celler beter sig i en mikrogravitationsmiljö.

    Det dåligt förstådda tillståndet, observerades första gången 2005, orsakar huvudvärk och synförändringar till följd av tryck på ögongloberna, sa Espinosa-Jeffrey. Symptomen, som ibland har hållit i sig efter att astronauterna kommit hem, skulle utgöra ett potentiellt problem för en år lång rymdresa som ett uppdrag till Mars.

    Vissa forskare tror att den viktlösa miljön orsakar förändringar i den skyddande vätskan som omger hjärnan och ryggmärgen. Espinosa-Jeffrey har en annan teori:mikrogravitation sätter vissa hjärnceller i överväxel, får dem att föröka sig och utsöndra fettsyror i en hastighet som inte syns på jorden. Med andra ord, astronauter återvänder hem med fler hjärnceller än när de lämnade.

    "Vi har bevis för att simulerad viktlöshet i labbet ökar antalet neurala stamceller och cellerna som gör myelin, " sa Espinosa-Jeffrey. "Nu, vi vill fastställa effekten av verklig mikrogravitation i rymden på cellcykeln."

    Araceli Espinosa-Jeffrey teoretiserar att mikrogravitation sätter vissa hjärnceller i överdrift, får dem att föröka sig och utsöndra fettsyror i en hastighet som inte syns på jorden. Kredit:UCLA

    Hur mikrogravitation påverkar våra celler

    I 35 år, Espinosa-Jeffrey har studerat oligodendrocyter, en typ av hjärncell som bildar myelin, den skyddande beläggningen för nervceller som stöder den snabba färden av elektriska impulser. Vid hjärntrauma och vissa sjukdomar, såsom multipel skleros, myelin förstörs eller störs, resulterar i funktionshinder.

    Men tänk om celler som gör myelin kunde transplanteras till patienter, ersätta myelin de har förlorat till sjukdom? I tidigare forskning, Espinosa-Jeffrey och avlidne Jean de Vellis, som var neurobiolog vid Semel Institute, visade ett lovande tidigt steg:omogna oligodendrocyter transplanterade till djur blev en del av värddjurens centrala nervsystem.

    Espinosa-Jeffrey och de Vellis fann att om de exponerade omogna oligodendrocyter för simulerad mikrogravitation i laboratoriet, dessa "primade" celler mognade, prolifererade och utsöndrade fettsyror snabbare än oprimade celler, föreslår en metod för att producera friska celler i tillräckligt stora mängder för transplantation.

    För att förbereda sitt nya experiment, Espinosa-Jeffrey har lockat sina labbodlade celler att trivas i rymden utan den regelbundna vård av forskare som de skulle få tillbaka på jorden. Med rätt förutsättningar, cellerna kan hålla i mer än 52 dagar, ungefär den tid som krävs för att resa till rymdstationen och tillbaka.

    Vid stänk i Stilla havet, Espinosa-Jeffrey och hennes elever kommer att samla in cellerna och placera dem i ett "välkomnande odlingsmedium" som kommer att erbjuda alla nödvändiga näringsämnen för att återhämta sig från påverkan av landning och de fem veckorna i rymden.

    "Frånvaron av gravitation ger en unik möjlighet att få nya insikter i grundläggande neurala biologi och funktion, " sa Espinosa-Jeffrey. "Jag tror att våra celler i mikrogravitation kan producera molekyler som inte är möjliga att göra i normal gravitation."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com