Главная / Людина / Чому в космосі втрачається кісткова тканина

Чому в космосі втрачається кісткова тканина

 
 

Міжнародна група вчених вивчила рибок, які побували на МКС, і виявила клітинні механізми, що керують втратою кісткової маси в невагомості. Виявляється, мікрогравітація змінює роботу генів, які відповідають за розвиток клітин кісткової тканини.

Взагалі-то при мікрогравітації стає погано не тільки риб’ячим скелетам. Втрата кісткової тканини — одна з найбільш серйозних проблем, з якими стикаються космонавти під час і після вахти на МКС. Прояви втрати нагадують старечий остеопороз, хоча космонавти стикаються з нею задовго до старості — кістки стають більш крихкими і ламкими, втрачають кальцій. Зміни на клітинному рівні помітні відразу після польоту в пікіруючому літаку.

Клітинний механізм втрати кісткової тканини досі залишався нез’ясованим. Відомо, що невагомість змінює в живому організмі багато — так, серце поступово втрачає навик прискорюватися при різкій зміні тиску. Через це космонавти, які повернулися на Землю, падають в непритомність від різких рухів. Зміни відбуваються і на рівні генної експресії і спостерігалися при зборі біоматеріалів у космонавтів.


Контейнери з лабораторними рибками медака прибувають на МКС

Щоб з’ясувати, що саме відбувається в клітинах кісток і хрящів в невагомості, вчені вирішили відправити на МКС японських акваріумних рибок медака (Oryzias latipes), клітинні механізми розвитку кісток і хрящів у яких дуже схожі з механізмами ссавців. У 2014 році на борт космічної станції полетіли генномодифіковані рибки, в тільцях яких підвищена активність певних генів виявляла себе як яскраве світіння.

З’ясувалося, що вже на першу добу в невагомості у рибок починали посилено працювати 105 генів, а ще 49, навпаки, були набагато менш активні в космосі, ніж у тілах рибок з контрольної групи на Землі. З цих генів 5 пов’язані з розвитком клітин скелета: два регулюють ріст остеобластів (молодих клітин кісток), і три — остеокластів — гігантських клітин, які займаються розчиненням наявної кісткової тканини. Всі ці гени регулюють вироблення факторів транскрипції, які беруть участь у розвитку остеобластів і остеокластів.

У нормальних умовах ці гени вступають в роботу в різний час, але невагомість відсунула їх графіки і призвела до серйозних змін у структурі кісткової тканини. Вченим ще належить пояснити, як саме це відбувається і у лабораторних рибок, і у людини.

Ще більш важливі загальні висновки, які роблять автори дослідження: зміни активності генів у перший же день зміни гравітації припускають наявність у клітини готового механізму захисту від стрибків сили тяжіння, який включається майже миттєво. Цей механізм значно змінює всю хроматинову структуру — речовину клітинного ядра, яка складається з ДНК, РНК і білків, необхідних для їх роботи, налаштовуючи ядро відповідно до зміни гравітації.

 
comments powered by HyperComments