Komórki mózgowe dojrzewają szybciej w kosmosie

Zespół naukowców wysłał organoidy na Międzynarodową Stację Kosmiczną, aby poznać wpływ podróży kosmicznych na mózg.

Wiadomo, że mikrograwitacja zmienia mięśnie, kości, układ odpornościowy i funkcje poznawcze, ale niewiele wiadomo na temat jej wpływu na mózg.

Aby odkryć, jak komórki mózgowe reagują na mikrograwitację, naukowcy z Badania Scrippsawe współpracy z Fundacja Komórek Macierzystych w Nowym Jorkuwysłał małe skupiska komórek mózgowych pochodzących z komórek macierzystych, zwane „organoidy”, dla Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS).

Kiedy po miesiącu spędzonym w kosmosie powrócili na Ziemię, organoidy pozostały zdrowe, ale prezentowały się następująco: szybsze dojrzewanie niż te uprawiane na naszej planecie. W istocie komórki były bliższe przekształcenia się w dorosłe neurony i zaczęły wykazywać oznaki specjalizacji.

To odkrycie może pomóc zrozumieć, jak to zrobić podróże kosmiczne wpływać na układ nerwowy. W , Jeanne Loring powiedziała, że ​​„fakt, że te komórki przetrwały w kosmosie, był ogromną niespodzianką” – odkryciem, które „toruje drogę do przyszłych eksperymentów, w ramach których możemy badać inne części mózgu dotknięte choroby neurodegeneracyjne”.

Dojrzałość nie oznacza starzenia się

Zespół wykorzystał komórki macierzyste do stworzenia organoidów składających się z neuronów korowych lub dopaminergicznych, które są odpowiedzialne za choroby takie jak stwardnienie rozsiane i choroba Parkinsona. Niektóre z nich obejmowały także mikroglej, komórki odpornościowe mózgu, aby przyjrzeć się wpływowi mikrograwitacji na stan zapalny mózgu.

Zazwyczaj organoidy hoduje się w płynnej pożywce, ale aby uniknąć dodatkowej pracy na ISS, zespół stworzył mniejsze organoidy, które przechowywano w kriogenicznych, hermetycznych fiolkach przeznaczonych do głębokiego zamrażania.

Organoidy te przygotowano na Stacji Kosmicznej im. Kennedy’ego, laboratorium NASA, i wysłano w inkubatorze na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Po miesięcznym pobycie wrócili nienaruszeni i zdrowi.

Będąc na Ziemi, naukowcy porównali ekspresję genów organoidów w przestrzeni kosmicznej z ekspresją genów grupy kontrolnej, hodowanej na Ziemi. Zaskoczenie przyszło, gdy odkryliśmy, że komórki wystawione na działanie mikrograwitacji dojrzewały szybciej, m.in większa ekspresja genów związanych z dojrzałością i mniej genów związanych z proliferacją komórek. Oznacza to, że rozwijały się szybciej i dzieliły mniej niż organoidy lądowe.

„Należy jednak podkreślić, że chociaż organoidy dojrzewały, nie stały się dorosłymi neuronami, co oznacza, że ​​badanie nie ujawnia informacji na temat starzenia się komórek” – podkreślił Loring.

Wbrew oczekiwaniom pokazały się także organoidy wyhodowane w kosmosie mniej stanów zapalnych i niższa ekspresja genów związanych ze stresemco sugeruje, że środowisko mikrograwitacji może działać uspokajająco na niektóre komórki mózgowe.

Wyniki opublikowano w Medycyna translacyjna komórek macierzystych.