Ruimtevlucht is niet zachtaardig voor de biologie. Vloeistoffen klotsen rond waar ze niet thuishoren. Tandwielen verpletteren weefsel. Botten en spieren verdorren, verstoken van de dagelijkse training van de zwaartekracht.
De meeste van deze kwalen verdwijnen wanneer astronauten landen. Behalve, zo lijkt het, de knieën.
Muizen die naar het Internationale Ruimtestation werden gestuurd, keerden terug met beschadigd kraakbeen in hun gewichtdragende gewrichten. Dit is slecht nieuws. Gewrichtskraakbeen geneest zichzelf nauwelijks.
Wetenschappers denken dat ze een tegenmaatregel hebben. Een plantenbestanddeel genaamd kaempferol hield het kraakbeen gezonder in de gesimuleerde ruimte.
De onzichtbare schade
De gezondheid van de menselijke knieën in de ruimte is een zwarte doos. Wij monitoren het niet goed. Uit een onderzoek uit 2022 bleek dat er verhoogde biomarkers zijn voor de afbraak van kraakbeen bij astronauten. Combineer dat met muisdata? Lange reizen, zoals die naar Mars, lijken riskant voor artrose.
Een team van de Universiteit van Pittsburgh heeft zich ingegraven. Ze veronderstelden dat ruimtevluchtomstandigheden de mitochondriale functie verwoesten, wat leidt tot verlies van kraakbeen.
Ze konden mensen niet aan raketten vastbinden voor onethische experimenten, dus gebruikten ze muizen. Er ontstonden drie groepen.
Eén bracht zestig dagen door in het ISS. Eén bleef op aarde als controle. Een derde groep leefde in grondsimulators, met hangende benen om de microzwaartekracht na te bootsen terwijl ze werden blootgesteld aan synthetische kosmische straling.
De resultaten waren lelijk. Zowel ruimtegebonden muizen als grondsimulatiemuizen vertoonden kraakbeenschade. De Aardemuizen bleven gezond.
Waarom het pijn doet
Vervolgens kwam de vraag: waarom?
Onderzoekers kweekten menselijk kraakbeen uit stamcellen in roterende bioreactoren, waarbij ze de microzwaartekracht nabootsten zonder de stralingsexplosie. De cellen hadden het moeilijk. Ontstekingsmarkers piekten. Reactieve zuurstofsoorten vermenigvuldigden zich. Cellen verouderen voortijdig. Mitochondria, de energiecentrales, verloren hun sap.
Ze herleidden deze ineenstorting tot NOX4. Een eiwit. Het veroorzaakt oxidatieve stress. Het breekt de mitochondriën.
Daarom voegden de onderzoekers kaempferol toe.
Het is een natuurlijke flavonol. Je eet het dagelijks. Het zit in thee. In donker bladgroen. Bonen. Bessen.
Eerdere onderzoeken bij ratten suggereerden dat kaempferol artrose in de knie vertraagt door oxidatieve stress te verminderen. Deze keer gaven ze het via orale behandeling aan de sim-muizen.
Het verschil was groot. Stark.
Minder kraakbeenverlies. Gezondere mitochondriën. Lagere ontstekingen. Minder schadelijke zuurstofmoleculen. Het was geen totale oplossing. Er gebeurde nog steeds schade. Maar het was beduidend milder.
Voorbehoud en hoop
Begin nog niet met het gebruiken van pure kaempferolsupplementen. Dit is vroege wetenschap.
De muizen namen een gecontroleerde, gezuiverde dosis. Een salade eten is niet hetzelfde. Het beschermende effect werd bewezen in simulatie, niet tijdens een daadwerkelijke ISS-missie.
Maar het mechanisme is belangrijk. Het identificeren van NOX4 als de slechterik geeft ons een doelwit. Omdat NOX4 ook een rol speelt bij aardgebonden artrose, zou dit ook honderden miljoenen mensen kunnen helpen.
Waarom wachten tot de rode planeet zich bekommert om de gezondheid van gewrichten?
“Het behoud van de mitochondriale functie beschermt tegen kraakbeenverlies.”
Eet meer spinazie. Het doet waarschijnlijk geen pijn.
Gepubliceerd in Advanced Science.
