Эксперимент по предотвращению потери костной массы во время последнего полета космического челнока

Исследователи из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле / Объединенный факультет биомедицинской инженерии Университета штата Северная Каролина будут в Космическом центре Кеннеди во время последнего запуска космического челнока по программе НАСА, когда Атлантида отправляется для своей последней миссии на орбиту Земли.

С 8 июля 2011 года в качестве целевой даты запуска команда UNC / NCSU во главе с Тедом Бейтманом, доктором философии, доцентом кафедры, кропотливо подготовила эксперимент на борту «Атлантиды», направленный на выявление стратегий защиты будущих астронавтов от потери костной массы во время длительного воздействия. в микрогравитацию.

Это не только веха в истории освоения космоса, но и для Бейтмана, который вместе со своими сотрудниками из Центра космических технологий BioServe при Университете Колорадо участвовал в качестве исследователя в многочисленных исследованиях космических полетов. И снова у него и его команды есть еще один исследовательский проект по этой последней миссии STS-135.

В дополнение к человеческому экипажу этого исторического 12-дневного полета, Атлантида примет тридцать самых маленьких пассажиров ?? мыши, которые могут помочь людям однажды отправиться далеко за пределы Луны. Эти мыши являются неотъемлемой частью исследований Бейтмана по здоровью костей и мышц в условиях микрогравитации.

Быстрая потеря костной массы, ускоренный остеопороз в результате снятия гравитационной нагрузки. Такое воздействие будет неизбежным для межпланетных миссий, таких как полет на Марс, объясняет Бейтман. "Мы знаем довольно давно, с 1970-х годов и миссий Скайлэб, что астронавты потеряют кость в этих расширенных миссиях," Бейтман говорит. "Проведена комплексная работа по выявлению суммы убытка ?? от одного до двух процентов в месяц, что примерно в пять раз больше, чем у женщин в постменопаузе теряют кости здесь, на Земле.

"И мы знаем, что это вызовет снижение прочности костей примерно на три процента в месяц. Когда космонавты возвращаются, восстановление не завершено. В расширенных миссиях, от шести месяцев до трех лет, например, в миссии на Марс, эта потеря будет значительной."

Помимо команды UNC / NCSU, в проекте Бейтмана участвуют коллеги из Университета Колорадо и Гарвардского университета. В исследовании будет изучено, как невесомость в космосе влияет на костную ткань мыши на молекулярном уровне, изучены изменения в экспрессии белка костными клетками, чувствительными к нагрузке, называемыми остеоцитами.

Остеоциты – это костные клетки, которые в первую очередь отвечают за передачу изменений сил и нагрузок другим клеткам, которые влияют на массу и прочность костей. Обычно эти клетки посылают сигнал в виде белка, называемого склеростином, для контроля образования кости.

"Хотя он никогда не тестировался, мы ожидаем, что во время космического полета, после снятия гравитационной нагрузки, уровни склеростина значительно увеличатся," Бейтман сказал. "Мы считаем, что это увеличение сигнала склеростина может быть основной причиной того, что образование костной ткани снижается у космонавтов и мышей, когда они находятся в условиях микрогравитации."

В этом эксперименте половина летающих мышей будет обработана новым агентом, блокирующим активность склеростина. В наземных исследованиях на мышах было показано, что этот экспериментальный агент, антитело к склеростину, увеличивает образование костей и минеральную плотность костей. Антитело к склеростину, отличное от того, которое использовалось в этом исследовании на мышах космического челнока, в настоящее время проходит клинические испытания в рамках сотрудничества между биофармацевтическими компаниями Amgen Inc. и UCB.

Ученый UNC утверждает, что клиническое кандидатное антитело к склеростину "может предложить потенциальное лечение остеопороза на Земле в качестве нового способа увеличения костеобразования и предотвращения переломов."

После полета исследователи проанализируют скелеты мышей на предмет изменений прочности и минеральной плотности костей, а также найдут изменения в активности костных клеток и в биохимических связях, используемых этими клетками.

Блог обо всем