I ricercatori dell'Università di Tsukuba hanno inviato topi nello spazio per esplorare gli effetti del volo spaziale e la riduzione della gravità sull'atrofia muscolare, o sprecare, a livello molecolare.

La gravità è una forza costante sulla Terra, su cui tutte le creature viventi si sono evolute per fare affidamento e adattarsi. L'esplorazione dello spazio ha portato molti progressi scientifici e tecnologici, eppure i voli spaziali con equipaggio hanno un costo per gli astronauti, compresa la riduzione della massa e della forza muscolare scheletrica.

Gli studi convenzionali che studiano gli effetti della gravità ridotta sulla massa muscolare e sulla funzione hanno utilizzato un gruppo di controllo a terra che non è direttamente paragonabile al gruppo sperimentale spaziale. I ricercatori dell'Università di Tsukuba hanno deciso di esplorare gli effetti della gravità nei topi sottoposti alle stesse condizioni abitative, compresi quelli sperimentati durante il lancio e l'atterraggio. "Negli umani, il volo spaziale provoca atrofia muscolare e può portare a gravi problemi medici dopo il ritorno sulla Terra, ", afferma l'autore senior, il professor Satoru Takahashi. "Questo studio è stato progettato sulla base della necessità fondamentale di comprendere i meccanismi molecolari attraverso i quali si verifica l'atrofia muscolare in condizioni di microgravità e gravità artificiale".

Due gruppi di topi (sei per gruppo) sono stati ospitati a bordo della Stazione Spaziale Internazionale per 35 giorni. Un gruppo è stato sottoposto a gravità artificiale (1 g) e l'altro a microgravità. Tutti i topi erano vivi al ritorno sulla Terra e il team ha confrontato gli effetti dei diversi ambienti di bordo sui muscoli scheletrici.

"Per capire cosa stava succedendo all'interno dei muscoli e delle cellule a livello molecolare, abbiamo esaminato le fibre muscolari. I nostri risultati mostrano che la gravità artificiale impedisce i cambiamenti osservati nei topi sottoposti a microgravità, tra cui atrofia muscolare e cambiamenti nell'espressione genica, " ha spiegato il prof. Takahashi. L'analisi trascrizionale dell'espressione genica ha rivelato che la gravità artificiale ha impedito l'espressione alterata dei geni correlati all'atrofia e ha identificato nuovi geni candidati associati all'atrofia. In particolare, un gene chiamato Cacng1 è stato identificato come potenzialmente avente un ruolo funzionale nell'atrofia del miotubo.

Questo lavoro supporta l'uso di set di dati di volo spaziale utilizzando 1 g di gravità artificiale per esaminare gli effetti del volo spaziale nei muscoli. Questi studi probabilmente aiuteranno la nostra comprensione dei meccanismi dell'atrofia muscolare e potrebbero infine influenzare il trattamento delle malattie correlate.