Специалисты из медицинского института Джонса Хопкинса в рамках исследования отправили биоинженерные ткани, полученные из человеческого сердца, на Международную космическую станцию. В течение 30 суток 48 собранных образцов тканей человеческого сердца пребывали в условиях микрогравитации, благодаря чему исследователи смогли внимательно изучить влияние космического пространства на работу главной мышцы человеческого организма.
По словам исследователей, результаты эксперимента оказались неутешительными для будущих космических путешественников. Выяснилось, что, пребывая в космических условиях, ткани человеческого сердца «чувствуют себя неудовлетворительно». В частности, в течение месячного пребывания на Международной космической станции сила сокращений тканей сердца уменьшилась приблизительно в два раза по сравнению с контрольными образцами, которые учёные оставили на Земле.
Один из руководителей проекта, профессор Деок-Хо Ким, заявил журналистам, что полученные в результате этого эксперимента показатели позволят глубже изучить потенциальное влияние микрогравитации на здоровье человека и выживаемость астронавтов в ходе многомесячных или даже многолетних миссий в космосе.
Экспериментальный материал учёными был создан с помощью индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, которые специалисты преобразовали в клетки сердечной мышцы — кардиомиоциты. После этого в ткани был установлен миниатюрный биоинженерный чип.
После тридцатидневного пребывания в космосе исследователи проверили образцы и выяснили, что, кроме ослабления сократительной способности, сердечные ткани, побывавшие в космосе, столкнулись с аритмией, которая у живого человека приводит к сердечной недостаточности. Помимо этого, интервал между сокращениями тканей на Международной космической станции увеличился примерно в пять раз.
Как рассказали исследователи, изменения были выявлены и на клеточном уровне. Например, белковые комплексы в мышечных клетках, саркомеры, отвечающие за сокращение, укоротились и стали менее упорядоченными, что давно считается характерным признаком различных кардиологических патологий. При этом наблюдалось увеличение в размерах митохондрий, которые стали более округлыми и утратили характерные складки, помогающие продуцировать и использовать энергию.
В 2023 году лаборатория под руководством Кима направила на Международную космическую станцию ещё одну партию трёхмерных инженерных тканей сердца. Целью этого эксперимента стало тестирование лекарств, способных защитить клетки от влияния микрогравитации. Исследование продолжается, и учёные считают, что эти препараты могут также помочь людям в поддержании функции сердца с возрастом.
Ещё по теме:
