Хрящі мишей у космосі руйнуються. Рослинний препарат може допомогти
Космічний політ – випробування для біології. Рідина в організмі переміщується туди, де їм не місце. Обладнання здавлює тканини, а кістки та м’язи атрофуються, позбавлені щоденного «тренування» під дією гравітації.
Більшість цих симптомів відбувається після повернення астронавтів на Землю. Але, схоже, коліна – виняток.
Миші, відправлені на Міжнародну космічну станцію (МКС), повернулися з ушкодженим хрящем у суглобах. Це погана новина. Хрящова тканина має вкрай низьку здатність до самовідновлення.
Вчені вважають, що знайшли спосіб протидії. Рослинне з’єднання кемпферол сприяло збереженню здоров’я хрящів в умовах моделювання космічного польоту.
Неочевидні ушкодження
Питання здоров’я колін людини у космосі залишається закритим. Ми погано відстежуємо ці процеси. Оглядові дослідження 2022 виявили підвищений рівень біомаркерів, що вказують на руйнування хряща в астронавтів. Чи сумісні ці дані з результатами дослідів на мишах? Довгі подорожі, наприклад, Марс, виглядають ризикованими з погляду розвитку остеоартриту.
Група дослідників з Університету Піттсбурга взялася до справи. Вони висунули гіпотезу: умови космічного польоту руйнують функцію мітохондрій, що призводить до втрати хрящової тканини.
Оскільки прив’язувати людей до ракет для неетичних експериментів не можна, вчені використовували мишей. Утворилися три групи.
Одна група провела шістдесят днів на МКС. Друга залишилася на Землі як контрольна. Третя жила в наземних симуляторах: їх задні лапи підвішувалися, щоб імітувати мікрогравітацію, і вони піддавалися впливу синтетичного космічного випромінювання.
Результати були похмурими. Як миші, які побували в космосі, так і ті, хто жив у симуляторі, виявили пошкодження хрящів. У мишей, що залишилися Землі, суглоби залишалися здоровими.
Механізм поразки
Наступне питання: чому це відбувається?
Дослідники вирощували людський хрящ зі стовбурових клітин у біореакторах, що обертаються, імітуючи мікрогравітацію без впливу радіації. Клітини зазнавали труднощів. Маркери запалення різко зростали. Примножувалися активні форми кисню. Клітини старіли передчасно. Мітохондрії – «енергетичні станції» клітини – втрачали свою активність.
Вчені простежили цей ланцюг руйнувань до білка NOX4. Він стимулює окислювальний стрес і ушкоджує мітохондрії.
Тоді дослідники додали до експерименту кемпферол.
Це натуральний флавонол. Ми вживаємо його щодня. Він міститься в чаї, темних листових овочах, бобах і ягодах.
Попередні дослідження на щурах показали, що кемпферол уповільнює розвиток остеоартриту колінного суглоба, знижуючи окисний стрес. Цього разу вчені давали його мишам із групи симуляції перорально.
Різниця була вражаючою. Вражаючою.
Найменше втрати хряща. Більш здорові мітохондрії. Знижене запалення. Найменше «вільних» молекул кисню. Це не було повним зціленням — пошкодження все ж таки відбувалися. Але вони були значно менш серйозними.
Обмеження та надія
Поки що не варто починати приймати добавки з чистим кемпферолом. Це ще рання стадія науки.
Миші отримували контрольовану очищену дозу. Вживання салату – це не те саме. Захисний ефект був доведений у симуляції, а не реальному польоті на МКС.
Але механізм має значення. Виявлення білка NOX4 як «головного винуватця» дає нам мету впливу. Оскільки NOX4 також відіграє роль у розвитку остеоартриту на Землі, це відкриття може допомогти сотням мільйонів людей.
Навіщо чекати на політ на Червону планету, щоб задуматися про здоров’я суглобів?
«Збереження функції мітохондрій захищає від втрати хрящової тканини».
Їжте більше шпинату. Навряд чи це зашкодить.
Стаття опублікована в журналі Advanced Science.
