Organizm ssaków ewoluował w warunkach ziemskiej grawitacji, podczas pobytu na orbicie dochodzi więc w nim do szeregu niekorzystnych zmian - płyny się przemieszczają, mięśnie i kości stopniowo tracą swoją wytrzymałość, a tkanki poddawane są nietypowym obciążeniom. Szczególne obawy naukowców budzi chrząstka stawowa, która działa jak naturalna amortyzacja między kośćmi. W przeciwieństwie do wielu innych tkanek ma ona bardzo ograniczoną zdolność regeneracji.
Kosmos niszczy stawy bardziej, niż sądzono
Najnowsze badania wykazały, że myszy przebywające na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) doświadczały degradacji chrząstki w stawach kolanowych odpowiedzialnych za przenoszenie obciążeń. Co istotne, to odkrycie może mieć znaczenie nie tylko dla przyszłych misji kosmicznych, ale również dla milionów osób cierpiących na zwyrodnienie stawów.
Naukowcy odkryli winowajcę: białko NOX4
Zespół badaczy z Uniwersytetu w Pittsburghu chciał sprawdzić, co dokładnie powoduje uszkodzenia chrząstki podczas lotów kosmicznych. W tym celu przeprowadzono eksperymenty na kilku grupach myszy i część zwierząt spędziła 60 dni na pokładzie ISS, inne przebywały w warunkach laboratoryjnych imitujących mikrograwitację oraz promieniowanie kosmiczne.
W obu przypadkach zaobserwowano podobne problemy: utratę zdrowej struktury chrząstki, wzrost stanu zapalnego oraz zaburzenia pracy mitochondriów, czyli "elektrowni" komórek. Naukowcy ustalili, że kluczową rolę odgrywa białko NOX4. Nadmierna aktywność tego mechanizmu zwiększa stres oksydacyjny i prowadzi do uszkodzenia mitochondriów w komórkach chrząstki.
Kemferol z roślin może pomóc astronautom
Kolejnym etapem badań było sprawdzenie działania kemferolu, czyli naturalnego flawonolu występującego m.in. w zielonych warzywach liściastych, herbacie, fasoli, jagodach oraz wielu owocach. Związek ten może ograniczać aktywność NOX4, zmniejszając stres oksydacyjny i chroniąc mitochondria, a wcześniejsze badania sugerowały nawet spowalnianie rozwoju zwyrodnienia stawów kolanowych.
Efekty eksperymentu były obiecujące. Myszy otrzymujące kemferol w warunkach symulujących lot kosmiczny miały mniej uszkodzoną chrząstkę, zdrowsze mitochondria, niższy poziom stanu zapalnego oraz mniej szkodliwych cząsteczek reaktywnych tlenu.
Naukowcy podkreślają jednak, że odkrycie znajduje się dopiero na wczesnym etapie. Badania przeprowadzono głównie na zwierzętach, a ochronne działanie kemferolu nie zostało jeszcze potwierdzone podczas rzeczywistej misji kosmicznej z udziałem ludzi. Nie oznacza to również, że jedzenie dużych ilości bogatych w niego produktów automatycznie ochroni stawy astronautów, bo w eksperymencie wykorzystano dokładnie kontrolowaną dawkę oczyszczonego związku, co może wskazywać na konieczność suplementacji.
