Các phi hành gia sống trong một môi trường thực tế không trọng lượng, được biết đến với tên khoa học là vi trọng lực. Những ảnh hưởng của lực hấp dẫn trên cơ thể con người rất khác nhau và hấp dẫn – một số trong số chúng gây tổn hại, một số sự cứu chuộc. Nghiên cứu mới tìm thấy một mục đích điều trị cho tác động của lực hấp dẫn cực nhỏ lên tế bào gốc của con người.
Từ não chuyển dịch lên đến các cơ co lại, tĩnh mạch sưng, và các gương mặt của các phi hành gia trở nên sưng húp, tác động của lực hấp dẫn trên cơ thể con người là hấp dẫn, để nói rằng ít nhất.
Nhưng làm thế nào để điều kiện không trọng lượng ảnh hưởng đến tim? Bởi vì cơ quan quan trọng này không cần phải bơm nhiều máu khắp cơ thể vì nó sẽ chịu lực hấp dẫn, theo thời gian, các mạch máu có xu hướng trở nên ít co giãn và dày hơn, làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim.
Tuy nhiên, như một quan điểm đối với những hậu quả tiêu cực này, các nhà khoa học đang phát hiện ra nhiều hiệu ứng điều trị tiềm năng hơn của vũ trụ trên trái tim con người.
Ví dụ, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng lực hấp dẫn mô phỏng trong phòng thí nghiệm ảnh hưởng đến các tế bào tim tiền thân khác nhau tùy thuộc vào độ tuổi của chúng. Tế bào tiền thân là “hậu duệ đầu của tế bào gốc có thể phân biệt để hình thành một hoặc nhiều loại tế bào.”
Các nghiên cứu khác về tế bào chuột phôi đã chỉ ra rằng mô phỏng ánh sáng vũ trụ ảnh hưởng đến gốc và sự khác biệt của tế bào gốc, giúp chúng phân biệt nhanh hơn vào tế bào cơ tim.
Vì vậy, các nhà nghiên cứu từ Đại học Loma Linda ở Loma Linda, CA, đã tự hỏi liệu các tế bào gốc có được sửa đổi có thể được sử dụng để sửa chữa tim hay không.
Để trả lời câu hỏi này, Jonathan Baio và các đồng nghiệp đã mô phỏng những thay đổi phân tử có thể xảy ra dưới sự siêu trọng lực và khám phá ý nghĩa của chúng để thúc đẩy tiềm năng điều trị của các tế bào tiền thân tim mạch.
Các nhà nghiên cứu đã công bố phát hiện của họ trong một số tạp chí đặc biệt
Microgravity thay đổi tín hiệu canxi
Baio và nhóm mô phỏng lực hấp dẫn nhỏ trong 6–7 ngày trên Trạm vũ trụ quốc tế của NASA và nuôi cấy tế bào tiền thân tim sơ sinh trong 12 ngày trong Phòng thí nghiệm quốc gia trên đài vũ trụ.
Các nhà khoa học đã tìm kiếm những thay đổi trong biểu hiện gen và nhận thấy rằng môi trường vi sinh lực “gây ra sự biểu hiện của các gen thường gắn với một trạng thái phát triển tim mạch sớm hơn.”
Sau 6–7 ngày, các nhà khoa học đã tìm thấy những thay đổi trong con đường truyền tín hiệu canxi mà họ nói, có thể được sử dụng để cải thiện các liệu pháp dựa trên tế bào gốc để sửa chữa tim.
Sau 30 ngày, một kinase protein phụ thuộc vào canxi, hoặc enzyme, gọi là C alpha đã được kích hoạt. Để tiếp tục “khám phá hiệu quả của việc cảm ứng canxi ở các tế bào tiền thân tim” sơ sinh, “các nhà nghiên cứu đã kích hoạt protein kinaza trên Trái Đất bằng cách tăng tín hiệu canxi.
Những thay đổi được ghi nhận khiến các nhà nghiên cứu kết luận rằng “thao tác tín hiệu canxi trên Trái Đất [trình bày] một cơ hội điều trị mới cho việc sửa chữa tim dựa trên tế bào.”
Những phát hiện có ý nghĩa gì đối với việc sửa chữa tim
Theo các tác giả lưu ý, đã có những thử nghiệm lâm sàng giai đoạn đầu đang sử dụng tế bào gốc tim để điều trị bệnh nhân bị bệnh cơ tim thiếu máu cục bộ hoặc để giúp mọi người hồi phục sau cơn đau tim.
Trong khi kết quả của những thử nghiệm này hứa hẹn, đôi khi việc ghép tế bào không thành công và các nhà khoa học vẫn tranh luận về loại tế bào nào là tốt nhất cho việc cấy ghép.
“Vì vậy, việc áp dụng các kết quả từ thí nghiệm [microgravity] cho các thí nghiệm trên trái đất có thể giúp khắc phục những thiếu sót của các thử nghiệm lâm sàng hiện tại liên quan đến việc sử dụng [tế bào tiền thân tim] để sửa chữa tim”.
Baio và các đồng nghiệp kết luận:
“[M] anipulating môi trường trọng lực bình thường của sớm [tế bào tiền thân tim] có thể làm nổi bật các cơ chế quan trọng mà sớm phát triển hệ tim mạch hoặc mở rộng. Những hiểu biết như vậy có thể được áp dụng để hiểu thêm về phát triển tim mạch và tăng cường kết quả của các liệu pháp tái sinh tế bào gốc . “
Graham C. Parker, Ph.D. – người được liên kết với Trường Y khoa Đại học bang Wayne ở Detroit, MI, và là Tổng biên tập tạp chí cũng bình luận về những phát hiện này.
Ông nói, “Bài báo này cung cấp một bằng chứng quan trọng về khái niệm để kết hợp thiết kế thử nghiệm dựa trên không gian và trên mặt đất và thông báo cho sự phát triển trị liệu tim cả về vũ trụ và ở đây trên Trái Đất.”
