Космическая гимнастика: МКС помогает победить возрастную потерю мышц

Исследование, опубликованное в Stem Cell Reports, стало настоящим технологическим прорывом: в мини-лаборатории МКС скелетные мышечные микроткани подвергались "космическим" тренировкам с помощью электро-стимулов. Результаты не только помогают понять, как сохранять силу астронавтов в длительных полётах, но и открывают новые горизонты в лечении возрастной атрофии на Земле .

Эта космическая инициатива не просто повышает нашу готовность к межпланетным полётам — она может стать прорывом в борьбе с возрастной атрофией мышц на Земле. При грамотном развитии технологий уже в ближайшие годы пожилые пациенты смогут получать "упражнения в пробирке", которые вернут им силу, мобильность и снизят риски серьёзных осложнений.

Саркопения: незаметная эпидемия старения

Саркопения — прогрессирующая потеря мышечной массы и силы — затрагивает каждого второго человека старше 80 лет, увеличивая риск падений, инвалидности и летальных исходов. На сегодняшний день не существует одобренных лекарственных препаратов, способных эффективно предотвратить или обратить этот процесс.

Испытания "на орбите"

Команда под руководством проф. Марка Джонсона отправила на МКС автоматизированную мини-лабораторию, где в условиях микрогравитации культивировались трёхмерные микроткани скелетных мышц. Материал брали у двух групп доноров:

• Молодые и активные (от 20 до 35 лет);
• Пожилые и малоподвижные (от 65 лет и старше).

В течение двух недель образцы испытывали:

1. Невесомость, которая имитировала состояние катаболизма (аналогично атрофии при неподвижности и старении).
2. Электрическую стимуляцию, моделирующую физические упражнения, — для проверки возможности "тренировать" мышцы в космосе.

Ключевые результаты

• Убыстрение старения: в невесомости ткани молодых доноров теряли до 30 % мышечного белка и меняли профиль генов так же, как ткани пожилых испытуемых на Земле.
• Частичная компенсация: регулярные электрические импульсы замедляли потерю белка и поддерживали экспрессию ключевых мышечных генов, хотя полностью отменить эффект микрогравитации не удалось.
• Молекулярные маркёры: изменение уровня миозина и актина в образцах доказало, что стимуляция запускает пути регенерации, сходные с теми, что активируются при тренировках на Земле.

По словам авторов, эти эксперименты — первый шаг к созданию биореакторов-тренажёров, которые в будущем помогут сохранять мышечную массу астронавтов при длительных полётах на Марс и лунных базах. Также — разрабатывать космопротекторы и молекулярные "аналоги" упражнений для пожилых пациентов, не способных к активной физической реабилитации.

Данное исследование поможет проводить скрининг новых противосаркопенических препаратов в реальных условиях микрогравитации.

"Наше исследование показывает: даже в условиях невесомости мышцы реагируют на стимулы так же, как в тренажёрном зале на Земле. Это открывает принципиально новые возможности для терапии" — отмечает проф. Джонсон.