În revista Cell Stem Cell, cercetătorii de la Centrul Medical Cedars-Sinai au publicat o analiză despre ce pot face experimentele efectuate în spațiu pentru cercetarea celulelor stem și pentru medicina în ansamblu.
Efectele gravitaționale ale căderii libere în orbită sunt foarte dificil de simulat corect pe Pământ, acesta fiind motivul principal pentru care se desfășoară cercetări celulare în spațiu. Oamenii de știință care lucrează cu NASA au descoperit că celulele cultivate în microgravitație nu au nevoie de schelete de susținere pentru a crește în trei dimensiuni, însă, pe de altă parte, s-a constatat că microgravitația determină celulele stem embrionare să nu se diferențieze și să nu regenereze țesuturi.
Alte studii desfășurate la bordul Stației Spațiale Internaționale (ISS) au arătat că organoidele neurale se maturează mai rapid în microgravitație. Această cercetare poate fi deosebit de relevantă pentru cel puțin o boală legată de vârstă: celulele folosite în acest experiment includ neuroni dopaminergici care se deteriorează în Parkinson și, în mod neașteptat, acestea aveau semne reduse de stres și creșteau ușor chiar fără intervenție apropiată. Studiile viitoare ar putea modela boala Alzheimer.
Efectele microgravitației asupra deteriorării oaselor sunt bine-cunoscute, iar studiile asupra celulelor de construcție a oaselor au produs rezultate surprinzătoare. Un studiu a constatat că șoarecii care au petrecut timp în spațiu aveau celule stem care erau mai capabile să construiască os după revenirea pe Pământ, ceea ce acești recenzori descriu ca fiind o descoperire „paradoxală”. Între timp, celulele stem din măduva osoasă umană cultivate în aceste condiții aveau jumătate din calcificare, oprire în ciclul celular fără elementele caracteristice ale senescenței și o rigiditate mai mică a matricei extracelulare.
Forțele fizice care afectează funcționarea celulară sunt cunoscute sub denumirea de mecanotransducție, iar pe Pământ, celulele sunt expuse constant acestor forțe. De exemplu, celulele au evoluat pentru a-și avea structurile interne (citoschelete) care să facă față gravitației Pământului. În absența acesteia, aceste citoschelete cresc diferit. Unul dintre căile cheie identificate în acest proces este axa de semnalizare Hippo-YAP (Yes-associated protein), care răspunde acut la forțele mecanice.
Progenitorii cardiovasculari cultivați în spațiu își reglează în sus YAP într-un mod care sugerează o regenerare crescută, iar utilizarea acestor progenitori pentru a cultiva organoide în spațiu creează sfere de trei ori mai mari, care conțin aproximativ de douăzeci de ori mai multe celule, față de organoidele cultivate pe Pământ pentru aceeași perioadă de timp, cu creșteri semnificative în genele legate de proliferație și supraviețuire.
În ansamblu, cercetările asupra celulelor cultivate în microgravitație au descoperit o combinație complexă de reacții, unele dintre acestea părând să fie benefice, iar altele nu. Recenzorii încurajează mai multe teste epigenetice pe aceste celule, încercând să descopere ce factori specifici sunt responsabili pentru aceste modificări. De asemenea, ei remarcă lipsa studiilor imunologice și a studiilor legate de vascularizare în organoide și susțin că derivarea iPSC-urilor (celule stem pluripotente induse) din propriii astronauți ar putea duce la
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
