Perjalanan angkasa boleh menjadi kunci untuk pembaikan jantung
Angkasawan hidup dalam persekitaran tanpa berat badan, yang secara saintifik dikenali sebagai mikrograviti. Kesan mikrograviti pada tubuh manusia adalah pelbagai dan menarik - ada yang merosakkan, ada yang menebus. Penyelidikan baru menemui tujuan terapi untuk kesan mikrograviti pada sel induk manusia.
Dari otak yang bergerak ke atas hingga otot mengecut, pembengkakan urat, dan wajah angkasawan menjadi bengkak, kesan mikrograviti pada tubuh manusia sangat menarik, paling tidak.
Tetapi bagaimana keadaan tanpa berat mempengaruhi jantung? Kerana organ vital ini tidak perlu mengepam darah ke seluruh badan seperti yang di bawah graviti, dari masa ke masa, saluran darah cenderung menjadi kurang elastik dan lebih tebal, yang menimbulkan risiko penyakit jantung.
Walau bagaimanapun, sebagai sangkaan negatif terhadap kesan negatif ini, para saintis mengungkap kesan terapi ruang angkasa yang semakin berpotensi terhadap jantung manusia.
Sebagai contoh, kajian menunjukkan bahawa mikrograviti yang disimulasikan di makmal mempengaruhi sel jantung nenek moyang secara berbeza bergantung pada usia mereka. Sel progenitor adalah "keturunan awal sel stem yang dapat membezakan untuk membentuk satu atau lebih jenis sel."
Kajian lain mengenai sel tikus embrio menunjukkan bahawa mensimulasikan penerbangan luar angkasa mempengaruhi ketegangan dan pembezaan sel induk, membantu mereka membezakan lebih cepat menjadi sel otot jantung.
Oleh itu, penyelidik dari Universiti Loma Linda di Loma Linda, CA, tertanya-tanya apakah sel stem yang diubah suai dapat digunakan untuk memperbaiki jantung.
Untuk menjawab soalan ini, Jonathan Baio dan rakan-rakannya mensimulasikan perubahan molekul yang akan berlaku di bawah mikrograviti dan meneroka implikasinya untuk meningkatkan potensi terapi sel-sel progenitor kardiovaskular.
Para penyelidik menerbitkan penemuan mereka dalam edisi khas jurnal Sel Stem dan Perkembangan.
Mikrograviti mengubah isyarat kalsium
Baio dan pasukan mensimulasikan mikrograviti selama 6-7 hari di Stesen Angkasa Antarabangsa NASA dan membiakkan sel progenitor jantung neonatal selama 12 hari di Makmal Nasional di atas stesen angkasa.
Para saintis mencari perubahan dalam ekspresi gen dan mendapati bahawa persekitaran mikrograviti "mendorong ekspresi gen yang biasanya dikaitkan dengan keadaan perkembangan kardiovaskular sebelumnya."
Setelah 6-7 hari, para saintis mendapati perubahan pada jalur isyarat kalsium yang, menurut mereka, dapat digunakan untuk memperbaiki terapi berasaskan sel-sel untuk memperbaiki jantung.
Selepas 30 hari, protein kinase yang bergantung pada kalsium, atau enzim, yang disebut C alpha diaktifkan. Untuk lebih jauh "meneroka kesan induksi kalsium pada neonatal [sel progenitor jantung]," para penyelidik mengaktifkan protein kinase di Bumi dengan meningkatkan isyarat kalsium.
Perubahan yang dicatat membuat para penyelidik menyimpulkan bahawa "memanipulasi isyarat kalsium di Bumi [menyajikan] peluang terapi baru untuk pembaikan jantung berdasarkan sel."
Apa maksud penemuan untuk pembaikan jantung
Seperti yang dicatat oleh penulis, sudah ada ujian klinikal fasa awal yang menggunakan sel stem jantung untuk merawat pesakit dengan kardiomiopati iskemia atau untuk membantu orang sembuh dari serangan jantung.
Walaupun hasil percubaan ini menjanjikan, kadang-kadang penggabungan sel gagal dan para saintis masih membahaskan jenis sel apa yang terbaik untuk transplantasi.
"Oleh itu, penerapan penemuan dari eksperimen [mikrograviti] ke eksperimen berasaskan Bumi dapat membantu mengatasi kekurangan ujian klinikal semasa yang melibatkan penggunaan [sel progenitor jantung] untuk pembaikan jantung," tulis penulis.
Baio dan rakannya menyimpulkan:
"[M] anipulasi persekitaran gravitasi normal [sel-sel progenitor jantung] awal dapat menyoroti mekanisme penting di mana progenitor jantung awal berkembang atau berkembang. Wawasan seperti itu dapat diterapkan untuk lebih memahami perkembangan kardiovaskular dan meningkatkan hasil terapi regeneratif berasaskan sel induk. "
Graham C. Parker, Ph.D. - yang berafiliasi dengan Sekolah Perubatan Universiti Negeri Wayne di Detroit, MI, dan merupakan Ketua Editor jurnal Sel Stem dan Pembangunan - juga memberi komen mengenai penemuan tersebut.
Dia mengatakan, "Makalah ini memberikan bukti konsep yang penting untuk menggabungkan reka bentuk eksperimen berasaskan ruang dan darat dan memberitahu perkembangan terapi jantung baik untuk penerbangan ruang angkasa dan di sini di Bumi."
