Home / Santé / Les cellules cardiaques humaines sont altérées par les vols spatiaux, mais elles redeviennent (généralement) normales sur Terre – Actualite-sante

Les cellules cardiaques humaines sont altérées par les vols spatiaux, mais elles redeviennent (généralement) normales sur Terre – Actualite-sante

#Sante

Les cellules du muscle cardiaque dérivées des cellules souches montrent une capacité d'adaptation remarquable à leur environnement pendant et après les vols spatiaux, selon une étude publiée le 7 novembre dans le journal . Stem Cell Reports . Les chercheurs ont examiné la fonction cardiaque et l'expression des gènes au niveau cellulaire dans des cellules cardiaques humaines cultivées à bord de la Station spatiale internationale pendant 5,5 semaines. L’exposition à la microgravité a altéré l’expression de milliers de gènes, mais les schémas d’expression génique en grande partie normaux ont réapparu dans les 10 jours suivant leur retour sur Terre.

"Notre étude est nouvelle car c’est la première fois que des cellules souches les effets des vols spatiaux sur la fonction cardiaque », explique Joseph C. Wu, auteur principal de l’étude, de la faculté de médecine de l’Université de Stanford. "La microgravité est un environnement mal compris en termes d'effet global sur le corps humain. Des études comme celle-ci pourraient aider à mieux comprendre le comportement des cellules du corps dans l'espace, d'autant plus que le monde se lance de plus en plus des missions spatiales plus longues, comme aller sur la Lune et sur Mars. "

Des études antérieures ont montré que les vols spatiaux induisent des modifications physiologiques de la fonction cardiaque, notamment une diminution du rythme cardiaque, une baisse de la pression artérielle et une augmentation du débit cardiaque. Mais à ce jour, la plupart des études de physiologie en microgravité cardiovasculaire ont été conduites soit sur des modèles non humains, soit au niveau tissulaire, organique ou systémique. On en sait relativement peu sur le rôle de la microgravité sur la fonction cardiaque humaine au niveau cellulaire.

Pour répondre à cette question, Wu et ses collaborateurs (notamment Alexa Wnorowski, étudiante diplômée, Arun Sharma, ancien étudiant diplômé de Stanford, désormais chercheur universitaire à Cedars-Sinai à Los Angeles et une ancienne étudiante diplômée de Stanford devenue astronaute Kathleen Rubins) ont étudié des cardiomyocytes induits par des cellules souches pluripotentes induites par l'homme (hiPSC-CM). Ils ont généré des lignes hiPSC provenant de trois personnes en reprogrammant les cellules sanguines, puis les ont différenciées en hiPSC-CM.

Des battements de hiPSC-CM ont ensuite été lancés vers la Station spatiale internationale à bord d'un vaisseau spatial SpaceX dans le cadre d'une mission de service commercial de réapprovisionnement. Simultanément, des hiPSC-CM de contrôle au sol ont été cultivés sur Terre à des fins de comparaison.

À leur retour sur Terre, des hiPSC-CM pilotés dans l'espace ont présenté une structure et une morphologie normales. Cependant, ils se sont adaptés en modifiant leur schéma de battement et leur schéma de recyclage du calcium.

En outre, les chercheurs ont effectué le séquençage de l'ARN de hiPSC-CM récoltés à 4,5 semaines à bord de la Station spatiale internationale et 10 jours après leur retour sur Terre. Ces résultats ont montré que 2 635 gènes étaient exprimés de manière différentielle parmi les échantillons de contrôle en vol, après vol et au sol. Plus particulièrement, les voies géniques liées à la fonction mitochondriale étaient davantage exprimées dans les hiPSC-CM pilotés dans l'espace. Une comparaison des échantillons a révélé que les contrôleurs hiPSC-CM adoptaient un modèle d'expression génique unique pendant le vol spatial, qui redevenait semblable aux contrôles au sol lors du retour à une gravité normale.

"Nous sommes surpris de la rapidité avec laquelle les cellules musculaires du coeur humain sont capables de s’adapter à l’environnement dans lequel ils sont placés, y compris à la microgravité », explique Wu. "Ces études peuvent fournir des informations sur les mécanismes cellulaires qui pourraient être bénéfiques pour la santé des astronautes lors d'un vol spatial de longue durée, ou pourraient potentiellement jeter les bases de nouvelles connaissances pour améliorer la santé cardiaque sur Terre."

Selon Wu, cette étude présente ses limites durée et l’utilisation de la culture cellulaire 2D. Dans les études à venir, les chercheurs prévoient d’examiner les effets des vols spatiaux et de la microgravité en utilisant des tissus cardiaques 3D, plus pertinents sur le plan physiologique, dérivés de hiPSC, avec différents types de cellules, y compris les cellules des vaisseaux sanguins. "Nous prévoyons également de tester différents traitements sur les cellules cardiaques humaines afin de déterminer si nous pouvons prévenir certains des changements subis par les cellules cardiaques pendant le vol spatial", a déclaré Wu.

Ce travail a été financé par le Centre pour l'avancement de la science en Colombie. Space (CASIS), bourse de recherche supérieure en sciences et en génie de la Défense nationale (AW), bourse de recherche prédoctorale de l’American Heart Association (AHA), programme de bourse de recherche aux cycles supérieurs de la National Science Foundation, NIH, bourse de recherche postdoctorale de AHA, pionnier du directeur des NIH Award, le NHLBI Progenitor Cell Biology Consortium, une subvention de l’AHA, la Fondation Burroughs Wellcome pour l’innovation en science de la réglementation et une bourse de recherche de l’AHA. BioServe Space Technologies et SpaceX étaient des partenaires de mise en œuvre.

Source:

Supports fournis par Cell Press . Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

Source

About Actus-sante

Check Also

Une nouvelle découverte offre la possibilité de prévenir les maladies métaboliques liées à l’âge – Actualite-sante

#Sante Une étude réalisée par des chercheurs de Yale a révélé pourquoi la graisse du …

Laisser un commentaire