Сердце мышей не ослабло за 38,5 дней на МКС
Учёные проверили сердечные клетки мышей после пребывания на МКС и не обнаружили снижения силы работы саркомеров — главных сократительных структур сердца
Почти 40 дней космического полёта не привели к заметному снижению способности сердечных клеток сокращаться у мышей. К такому выводу пришли учёные Чикагского университета и Университета Небраски, изучив сердечную ткань 5 мышей, проведших 38,5 дня на МКС.
Авторы исследовали саркомеры — базовые сократительные структуры сердечной клетки, которые обеспечивают сокращение мышцы. Максимальная сила их сокращения у животных, побывавших на орбите, не отличалась от показателей контрольных мышей, оставшихся на Земле.
Помимо силы сокращения, учёные проверили чувствительность саркомеров к кальцию и степень кооперативности их работы — то есть то, насколько согласованно элементы сократительного аппарата реагируют друг на друга. Ни один из этих параметров после космического полёта существенно не изменился. Не отличались между группами также пассивная сила и площадь поперечного сечения клеток. При этом, воздействие микрогравитации хорошо известно по скелетным мышцам: при длительном пребывании в космосе они теряют массу и силу, поскольку организму больше не приходится постоянно преодолевать земную гравитацию.
Астронавт Сунита Уильямс. Фото: NASA
Затем команда провела масс-спектрометрический анализ белков сердечной ткани и проверила связанные с ними биологические процессы. Существенных изменений в белках и сигнальных путях, отвечающих за сократительную работу саркомеров, обнаружено не было. При этом у «космической группы» выявились изменения белкового состава, связанные с иммунными процессами, что указывает на определённую реакцию организма на условия космического полёта.
Авторы подчёркивают, что полученные данные говорят именно об отсутствии существенных изменений внутреннего сократительного состояния сердечных клеток, а не о полном отсутствии физиологических последствий полёта.
Исследование основано на небольшом количестве животных, однако авторы отмечают, что для мышей 38,5 дня — значительный срок с учётом их ускоренного жизненного цикла. Сердце мыши сокращается до 600 раз в минуту, тогда как у человека нормальная частота составляет около 60–100 ударов в минуту. По оценке авторов, изученный период сопоставим примерно с 7,5–10 месяцами работы человеческого сердца. При этом команда планирует проверить более длительное пребывание в космосе и отдельно изучить ткани животных, полученные непосредственно на орбите. Это позволит исключить возможное влияние стресса, связанного с возвращением на Землю.
Работа даёт один из ранних молекулярных показателей того, что собственный сократительный аппарат сердечных клеток сохраняет функцию после длительного воздействия микрогравитации. Следующим этапом станет проверка, сохраняется ли этот результат при более продолжительных космических полётах и как обнаруженные изменения иммунного профиля соотносятся с работой сердца.