Let do vesmíru je testem biologie. Tekutiny se v těle přesouvají do míst, kam nepatří. Zařízení stlačuje tkáň a kosti a svaly atrofují, zbavené každodenního „tréninku“ vlivem gravitace.
Většina těchto příznaků odezní po návratu astronautů na Zemi. Zdá se ale, že kolena jsou výjimkou.
Myši vyslané na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) se vrátily s poškozenou chrupavkou v nosných kloubech. To je špatná zpráva. Chrupavčitá tkáň má extrémně nízkou samoléčebnou schopnost.
Vědci věří, že našli způsob, jak tomu čelit. Rostlinná sloučenina kaempferol pomáhala udržovat zdraví chrupavky v podmínkách simulovaného kosmického letu.
Nezjevné poškození
Otázka zdraví lidských kolen ve vesmíru zůstává uzavřena. Tyto procesy špatně sledujeme. Revizní studie z roku 2022 zjistila zvýšené hladiny biomarkerů indikujících rozpad chrupavky u astronautů. Jsou tato data kompatibilní s výsledky pokusů na myších? Dlouhé cesty na Mars se například zdají riskantní z hlediska rozvoje osteoartrózy.
Tým výzkumníků z University of Pittsburgh se pustil do práce. Předkládají hypotézu: podmínky kosmického letu ničí mitochondriální funkce, což vede ke ztrátě chrupavkové tkáně.
Protože je nemožné připoutat lidi k raketám pro neetické experimenty, vědci použili myši. Byly vytvořeny tři skupiny.
Jedna skupina strávila na ISS šedesát dní. Druhý zůstal na Zemi jako kontrola. Třetí žil v pozemských simulátorech: jejich zadní nohy byly zavěšeny, aby simulovaly mikrogravitaci, a byli také vystaveni syntetickému kosmickému záření.
Výsledky byly ponuré. Jak myši, které byly ve vesmíru, tak ty, které žily v simulátoru, měly poškozenou chrupavku. Myši, které zůstaly na Zemi, měly zdravé klouby.
Mechanismus porážky
Další otázka zní: proč se to děje?
Vědci vypěstovali lidskou chrupavku z kmenových buněk v rotujících bioreaktorech, simulujících mikrogravitaci bez vystavení radiaci. Buňky měly potíže. Zánětlivé markery se prudce zvýšily. Reaktivní formy kyslíku se množily. Buňky předčasně stárnou. Mitochondrie, „energetické stanice“ buňky, ztratily svou aktivitu.
Vědci vystopovali tento řetězec ničení k proteinu NOX4. Stimuluje oxidační stres a poškozuje mitochondrie.
Poté vědci do experimentu přidali kaempferol.
Je to přírodní flavonol. Používáme denně. Nachází se v čaji, tmavé listové zelenině, fazolích a bobulích.
Předchozí studie na potkanech ukázaly, že kempferol zpomaluje progresi kolenní osteoartrózy snížením oxidačního stresu. Tentokrát ji vědci podali myším ve falešné skupině orálně.
Rozdíl byl impozantní. Působivé.
Menší ztráta chrupavky. Zdravější mitochondrie. Snížený zánět. Méně „volných“ molekul kyslíku. Nebylo to úplné uzdravení; škoda přesto vznikla. Ale byly mnohem méně vážné.
Limity a naděje
Ještě nezačínejte užívat doplňky čistého kaempferolu. Toto je stále raná fáze vědy.
Myši dostaly kontrolovanou purifikovanou dávku. Jíst salát není totéž. Ochranný účinek byl prokázán v simulaci, nikoli při skutečném letu k ISS.
Ale důležitý je mechanismus. Identifikace proteinu NOX4 jako „hlavního viníka“ nám dává cíl, na který se zaměřit. Vzhledem k tomu, že NOX4 také hraje roli při rozvoji osteoartrózy na Zemi, mohl by tento objev pomoci stovkám milionů lidí.
Proč čekat na let na Rudou planetu, abyste mysleli na zdraví kloubů?
“Zachování mitochondriální funkce chrání před ztrátou chrupavky.”
Jezte více špenátu. Je nepravděpodobné, že by to způsobilo nějakou škodu.
Článek byl publikován v časopise Advanced Science.
