Cyberpunk w kosmosie. Bijące serce rozciągnięte na chipie jak siatka tenisowa

Bijące tkanki ludzkiego serca zostaną użyte w dwóch eksperymentach - Cardinal Heart 2.0 i Engineered Heart Tissues-2. Mają one dać odpowiedź, czy istniejące leki mogą pomóc zapobiegać negatywnym efektom, jakie loty kosmiczne przynoszą dla serc astronautów, a proces starzenia dla mieszkańców Ziemi. Bijące komórki ludzkiego serca wyniosła na Międzynarodową Stację Kosmiczną rakieta Falcon 9 z statkiem kosmicznym Dragon.

Badania NASA wskazują, że loty kosmiczne mogą powodować zmniejszenie serca, ponieważ w mikrograwitacji mięśnie serca nie muszą tak ciężko pracować, by pompować krew przez górną część ciała. Ponadto, pod wpływem mikrograwitacji serce może zmieniać kształt, ponieważ krew przesuwa się w górę, z nóg i brzucha do głowy i tułowia, powodując obrzęk serca.

Na Ziemi takie nieprawidłowości powstają w wyniku starzenia się lub osłabienia mięśnia sercowego w spowodowanego defektem mutacyjnym. Dlatego badania są ważne nie tylko dla astronautów, ale także starszych Ziemian, mających problemy z sercem.

Przeczytaj także:
- Odnalezienie życia pozaziemskiego oznaczałoby zagładę Ziemi
- Pierwszy radioteleskop na niewidocznej stronie Księżyca już za dwa lata. To może być przełom
- Tak wygląda umierająca gwiazda. Nowe zdjęcie z Teleskopu Webba jest zachwycające
- Życie na Ziemi wzięło się z kosmosu i to dosłownie. Naukowcy mają nowe wyjaśnienie

Eksperyment Engineered Heart Tissues-2 składa się z dwóch urządzeń (ilustracja główna), które zawierają kardiomiocyty czyli komórki mięśni sercowych, które się kurczą. Komórki umieszczono w małych komorach wypełnionych płynem. Komórki zostały hodowane z komórek macierzystych i uformowane w laboratorium. Następnie zostały zawieszone między dwoma słupkami w każdej komorze, podobnie jak siatki tenisowe.

Jeden słupek zawiera magnes, który porusza się za każdym razem, gdy komórki mięśniowe się kurczą. Czujnik śledzi ruch magnesu, pozwalając badaczom monitorować skurcze mięśni w czasie rzeczywistym.

W ramach eksperymentu naukowcy będą kontynuować badanie dysfunkcji mitochondriów, a także testować kilka istniejących już leków, aby sprawdzić, czy zapobiegają one problemom z sercem. Szacuje się, że na choroby mitochondrialne zapada 1 na 15 000 osób.

Dysfunkcja mitochondriów jest istotną cechą przewlekłych chorób serca. Mitochondria odpowiadają w organizmie za wiele kluczowych dla życia procesów w tym m.in. za wzrost i śmierć komórki czy oddychanie komórkowe. Dostarczają też energii komórkom, a więc ich nieprawidłowe działanie powoduje na przykład nieregularne bicie serca i niewydolność serca. 

To drugi taki test w dziejach astronautyki. Pierwszy przeprowadzono w 2020 r. Poprzednie badanie wykazało, że cztery tygodnie ekspozycji na mikrograwitację spowodowały znaczące zmiany w funkcjonowaniu komórek serca, które mogą prowadzić do długotrwałych uszkodzeń lub zaniku mięśnia sercowego. 

Wyniki badań nie tylko przyczynią się do zrozumienia wpływu mikrograwitacji na nasze ciała podczas lotów kosmicznych, ale także mogą przyczynić się do poprawy leczenia chorób serca na Ziemi.