Forskare från University of Tsukuba har skickat möss ut i rymden för att utforska effekterna av rymdfärd och minskad gravitation på muskelatrofi, eller slösa, på molekylär nivå.

Tyngdkraften är en konstant kraft på jorden, som alla levande varelser har utvecklats för att förlita sig på och anpassa sig till. Utforskning av rymden har lett till många vetenskapliga och tekniska framsteg, men bemannade rymdfärder kostar astronauter, inklusive minskad skelettmuskelmassa och styrka.

Konventionella studier som undersöker effekterna av minskad gravitation på muskelmassa och funktion har använt en markkontrollgrupp som inte är direkt jämförbar med rymdexperimentgruppen. Forskare från University of Tsukuba försökte utforska effekterna av gravitation hos möss som utsätts för samma bostadsförhållanden, inklusive de som upplevts under uppskjutning och landning. "I människor, rymdfärd orsakar muskelatrofi och kan leda till allvarliga medicinska problem efter återkomst till jorden, " säger seniorförfattaren professor Satoru Takahashi. "Denna studie utformades utifrån det kritiska behovet av att förstå de molekylära mekanismerna genom vilka muskelatrofi uppstår under förhållanden med mikrogravitation och artificiell gravitation."

Två grupper av möss (sex per grupp) hölls ombord på den internationella rymdstationen i 35 dagar. En grupp utsattes för artificiell gravitation (1 g) och den andra för mikrogravitation. Alla möss var vid liv när de återvände till jorden och teamet jämförde effekterna av de olika miljöerna ombord på skelettmusklerna.

"För att förstå vad som hände inuti musklerna och cellerna på molekylär nivå, vi undersökte muskelfibrerna. Våra resultat visar att artificiell gravitation förhindrar förändringar som observeras hos möss som utsätts för mikrogravitation, inklusive muskelatrofi och förändringar i genuttryck, " förklarade Prof. Takahashi. Transkriptionsanalys av genuttryck visade att artificiell gravitation förhindrade förändrat uttryck av atrofirelaterade gener och identifierade nya kandidatgener associerade med atrofi. Specifikt, en gen som heter Cacng1 identifierades som möjligen att ha en funktionell roll i myotubatrofi.

Detta arbete stöder användningen av rymdfärdsdatauppsättningar som använder 1 g artificiell gravitation för att undersöka effekterna av rymdfärd i muskler. Dessa studier kommer sannolikt att hjälpa vår förståelse av mekanismerna för muskelatrofi och kan i slutändan påverka behandlingen av relaterade sjukdomar.