Блокировка всего двух белков позволила подопытным мышам не растерять мышечную массу в невесомости. Результаты этого эксперимента могут помочь людям сохранить здоровье в длительных космических полётах. Пригодятся они и тем, чьи мышцы страдают от вынужденной долгой неподвижности.
Как известно, невесомость заставляет организм человека деградировать. В отсутствие силы тяжести и соответствующих нагрузок мышцы человека постепенно ослабевают, а кости становятся менее прочными. Чтобы замедлить этот процесс, каждый член экипажа МКС два часа в день тратит на физические упражнения. Но, даже несмотря на это, организм постепенно теряет форму, и возвращение на Землю становится мучительным. Все мы видели, как космонавтов из спускаемой капсулы буквально выносят на руках. Космонавт Сергей Рязанский в своей книге "Можно ли забить гвоздь в космосе и другие вопросы о космонавтике" признавался, что в первый день после приземления болит буквально всё, включая то место, на котором сидят, потому что на нём давно не сидели.
Но на Марсе никто не будет встречать межпланетных путешественников с распростёртыми объятьями. Чтобы пилотируемые рейсы к другим планетам и постоянные орбитальные поселения перекочевали из фантастики в реальность, нужно защитить опорно-двигательный аппарат человека от губительного действия невесомости. К слову, защита от деградации мышц пригодится и людям на Земле, которые вынуждены долгое время сохранять неподвижность (например, из-за травмы или заболевания).
Чтобы противодействовать атрофии мышц, нужно прежде всего хорошо изучить её механизмы. Для этого учёные и отправили на МКС сорок молодых мышей-самок. "Мышиная команда" высадилась на МКС в декабре 2019 года и месяц спустя благополучно отбыла обратно.
Восемь из этих грызунов были трансгенными. У них были выключены гены, кодирующие два белка, ограничивающих рост мышц. Такие мыши-богатыри вдвое превосходили нормальных сородичей по мышечной массе. Все остальные животные имели обычный геном, но восьми из них нужные белки блокировали медикаментозным способом прямо на МКС. Остальные 24 зверька составляли контрольную группу: учёные не изменяли их ДНК и не блокировали никаких белков.
Как и ожидали исследователи, за месяц пребывания в невесомости животные из контрольной группы потеряли 18% массы. В то же время "мыши-богатыри" (как трансгенные, так и те, которых вводили в это состояние с помощью инъекций) по-прежнему имели большую мышечную массу, чем обычные животные.
К слову, некоторым похудевшим зверькам из контрольной группы начали вводить препарат "мышей-бодибилдеров" уже на Земле. И они восполняли дефицит мышечной массы быстрее своих сородичей, которым не была оказана такая помощь.
Конечно, это только первые эксперименты, и нужно провести множество дополнительных опытов. Но в перспективе этот подход ведёт к разработке лекарств, "снимающих запрет" на рост мышечной массы. Разумеется, они должны действовать так, чтобы компенсировать губительное действие невесомости или болезни, а не превращать человека в Халка из комиксов.
Результаты исследования изложены в научной статье, принятой к публикации в журнал PNAS.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, что невесомость влияет на здоровье космонавтов на молекулярном уровне. А ещё мы писали о том, как космические полёты ослабляют сердце и меняют состав кишечных бактерий.
