Vítejte****Ošetřovatelství - věda o lidských potřebách a kosmonautika****ANGIEX-Na palubě ISS se vyvíjejí léky proti rakovině****Jak ve vesmíru zvážit astronauta?****Kosmonautix: Cislunární medicína****Plíce se ve vesmíru hojí pomaleji****Mezi životem a smrtí ****Vliv mikrogravitace na strukturu mozku****Sarcolab - 3: Vliv mikrogravitace na svalový systém člověka****Přeji příjemné čtení :-)

Wednesday, August 10, 2016

Osteo Omics - výzkum fyziologie kostí v mikrogravitaci a magnetické levitaci

Jak postupují, mění se a zdokonalují znalosti a postupy v oblasti běžné, pozemské medicíny, tak se tento pokrok promítá i do postupů, týkajících se medicíny kosmické. Nové poznatky v posledních měsících  přináší obory jako je genomika a proteomika, tedy vědní disciplíny, zabývající se (nejen) lidským organismem až na podbuněčné úrovni.

Osteo Omics (Gravitational Regulation of Osteoblast Genomics and Metabolism) testuje jak přesně magnetická levitace simuluje podmínky volného pádu, které vidíme v prostředí mikrogravitace na palubě Mezinárodní kosmické stanice a jaký mají tato prostředí vliv na expresi genů v kostních buňkách.

Identifikace molekulárních změn, které v buňkách probíhají v magnetické levitaci a v prostředí mikrogravitace, pomohou vědcům lépe interpretovat pozorování, která již učinili a nadále činí v rámci výzkumů změn v kostech, které souvisí s působením gravitace na Zemi.

Na světě jsou miliony lidí kteří trpí onemocněními, která jsou charakteristická ztrátami kostní hmoty ke kterým dochází následkem nerovnováhy mezi přirozeným modelováním kostní hmoty na jedné straně, a jejím rozpadem na straně druhé, tedy procesů, ke kterým dochází zejména na podkladě vektoru zatěžování kostí. Kromě astronautů tento jev vidíme například u pacientů dlouhodobě upoutaných na lůžko, nebo u lidí starých. Jak již bylo řečeno ve článku "Kosmický výzkum rozvíjí nové metody diagnostiky osteoporózy",v České republice například osteoporóza postihuje cca 15% mužů a 33% žen ve věku nad 50 let. U sedmdesátiletých vidíme osteoporózu u 39% mužů a 47% žen. Hlavním zaměřením výzkumu je studium mechanismů ztrát kostní hmoty prostřednictvím zkoumání signálních drah a genově/proteinové exprese.

Studie fyziologie kostí v magnetické levitaci nabízí možnost nového typu prostředí pro výzkum signálních procesů, nicméně, je třeba ještě ověřit, nakolik se vlastnosti tohoto toto uměle vytvořeného prostředí podobají prostředí mikrogravitace na oběžné dráze Země a to porovnáním vlivu obou prostředí na genomiku, proteomiku a metabolické procesy.

Osteoklasty a osteoblasty jsou na ISS transportovány v prostředí o teplotě -80°C. Poté jsou přemístěny do Commercial Generic Bioprocessing Apparatus (CGBA) kde je v prostředí o teplotě +37°C experiment na 6, 10 a 30 dnů aktivován.

Současně s experimentem, probíhajícím na palubě ISS, je prováděn podobný pokus i na Zemi - avšak v prostředí magnetické levitace. Po ukončení studií, bude vzorek z kosmické stanice opět za teploty - 80°C dopraven na Zemi a oba vzorky budou porovnány.

Porozumění buněčným mechanismům, které jsou základem procesů, při kterých dochází ke ztrátám kostní hmoty, pomáhají vědcům při vývoji léčebných a preventivních postupů u celé řady onemocnění, které jsou provázeny zejména ztrátmi kostní hmoty, jako je například osteopenie, či osteoporóza. Tyto experimenty nám také pomáhají pochopit fyziologické či patofyziologické procesy, ke kterým dochází u pacientů dlouhodobě upoutaných na lůžko.

Zdroje foto, video a info: