A vida na Terra evoluiu em um ambiente de gravidade; onipresente, sempre lá. Leve -o embora, e a bioquímica celular pode dar errado. Microgravidade A exposição em animais superiores, estudados em astronautas que passaram períodos prolongados de tempo em órbita, é um exercício prejudicial. Quanto mais tempo a exposição, pior os danos. Muitas das mudanças que a exposição à microgravidade causam à função celular e tecidual podem ser vistas como análogas às produzidas pelo envelhecimento. Dito isto, é importante reconhecer que a exposição à microgravidade não está envelhecendo, assim como condições progeróides resultante de Deficiência de reparo de DNA não estão envelhecendo, a disfunção desagradável de Diabetes tipo 2 não está envelhecendo, e a obesidade não está envelhecendo. Esses itens de linha envolvem o acúmulo de formas de dano e disfunção, mas cada um é uma mistura diferente, e os detalhes são importantes quando se trata de tentar tirar conclusões sobre o processo A ao estudar o processo B.
Ainda assim, os pesquisadores trabalham em um ambiente muito sensível ao gasto de fundos e tempo. Modelos de degeneração que são pelo menos um pouco semelhantes ao envelhecimento, e que podem ser estabelecidos rapidamente, são favorecidos pela abordagem antiquada de esperar que animais e pessoas envelheçam, mesmo que a relevância dos resultados possa ser questionável. Embora se possa não pensar em colocar os materiais em órbita para experimentar a microgravidade como uma abordagem econômica, pode ser quando alguém está pagando pelas instalações necessárias em órbita e capacidade de elevar a chegar lá.
Um ponto interessante é feito pelos autores do artigo de acesso aberto de hoje sobre a maneira principal pela qual a exposição à microgravidade difere de outros modelos que podem se parecer com o envelhecimento o suficiente para serem interessantes, que é que as pessoas se recuperam da exposição à microgravidade e que essa exposição pode ser ativada rapidamente. Essa é uma alternância mais fácil das circunstâncias para os cientistas projetarem os seres humanos do que, digamos, a remoção do diabetes tipo 2 ou obesidade. Pode -se argumentar que pode haver bioquímica interessante encontrada em algum lugar nessa reversão da disfunção. Será aplicável à produção de terapias para tratar o envelhecimento? Sem olhar, é impossível dizer.
Dada a crescente população envelhecida, entender os mecanismos que impulsionam o declínio nas funções corporais com a idade tornou -se cada vez mais essencial. Identificar estratégias para desacelerar ou até impedir essas mudanças pode melhorar a saúde pública e ampliar a longevidade, enquanto produzem benefícios econômicos significativos para a sociedade. Essa tarefa é complicada pelos longos prazos de acompanhamento necessários para esses estudos, mesmo os modelos de roedores de curta duração levam cerca de três anos para observar mudanças de vida útil, e os estudos em primatas podem durar de 15 a 30 anos. A necessidade de um modelo de envelhecimento humano de curta duração é desafiador e décadas de pesquisa não geraram uma. Recentemente, propusemos um modelo que pode superar esses desafios.
A gravidade desempenha um papel essential na formação da fisiologia humana e a exposição prolongada à microgravidade durante as missões espaciais pode levar a várias patologias que refletem as alterações relacionadas à idade. Os astronautas frequentemente experimentam significativos densidade óssea perda, atrofia muscular, descondição cardiovascularAssim, imunológicoAssim, cerebrovascularalterações cognitivas e metabólico problemas. Essas mudanças, observadas em populações e astronautas em idosos na microgravidade, revelam semelhanças impressionantes que destacam o potencial de utilizar o espaço como modelo para a pesquisa de envelhecimento acelerado. Na microgravidade, os processos do tipo envelhecimento são acelerados em até dez vezes, ocorrendo ao longo de dias ou semanas, em vez de anos. Isso faz do ambiente espacial um modelo único para estudar o envelhecimento em um formato acelerado, oferecendo informações que, de outra forma, são inatingíveis na Terra.
Transcriptômico Análises de linhas celulares humanas expostas a microgravidade actual e simulada identificaram um painel de onze genes candidatos exibindo diferencial consistente expressão. Os genes regulados incluem CSGALNACT2Assim, CSNK2A2Assim, HIPK1Assim, Mbnl2Assim, PHF21Ae Rap1aque estão envolvidos em caminhos como glicosaminoglicano BiossínteseAssim, cromatina remodelação, Splicing de RNAe citoesquelético organização. Por outro lado, genes regulados para baixo, como Dnph1Assim, Exosc5Assim, L3MBTL2Assim, LGALS3BPe Spryd4 refletir deficiências em nucleotídeo metabolismo, RNA degradação, cromatina compactação e comunicação intercelular, processos frequentemente interrompidos durante o envelhecimento. Assinaturas transcricionais semelhantes também foram observadas no humano iPSC-Cardíaco derivado células progenitoras cultivado a bordo do Estação Espacial Internacionalincluindo regulação positiva de Ciclo celular reguladores (CCND1Assim, CCND2), o fator de crescimento associado à proliferação (IGF2)e o marcador de diferenciação cardíaca (TBX3), acompanhado pela regulação negativa dos genes da matriz extracelular. Essas mudanças sugerem uma mudança para o aumento proliferação e remodelação estrutural.
Os tecidos cardíacos humanos projetados expostos à microgravidade de longo prazo exibiram regulação negativa de contráteis e sinalização de cálcio genes, juntamente com o aumento da expressão de genes relacionados a estresse oxidativoAssim, Disfunção mitocondriale inflamaçãoconsistente com o declínio cardíaco associado ao envelhecimento. Evidência adicional de Sequenciamento de RNA de célula única de células imunes revelaram expressão alterada de genes envolvidos em citoesquelético organização, IL-6 sinalização e Sirtuin-Controle metabólico regulado, sugerindo a interrupção do imune homeostase e ativação de inflamação-Caminhos relacionados. Coletivamente, esses achados definem um conjunto central de genes regulados por microgravidade em células humanas cuja expressão alterada reflete a deterioração molecular relacionada ao envelhecimento. Seus papéis funcionais nas principais vias celulares destacam seu potencial como Biomarcadores de adaptação de microgravidade e como alvos terapêuticos para promover a resiliência no envelhecimento dos tecidos
