Совместная работа специалистов из Чикагского университета и Университета Небраски продемонстрировала: продолжительное времяпребывание в условиях космоса не оказывает негативного воздействия на фундаментальный принцип сокращения клеток, формирующих сердечную мускулатуру. В ходе эксперимента были проанализированы клетки сердца пяти мышей, находившихся на борту Международной космической станции в течение 38,5 дней, и установлено отсутствие ослабления их способности к сокращению по сравнению с контрольной группой животных, оставшихся на Земле.

В центре внимания исследователей оказались саркомеры – микроскопические компоненты клеток сердечной мышцы, отвечающие за процесс их укорочения. Выявлено, что способность этих структур к работе у мышей, побывавших в космосе, не отличается от таковой у земных аналогов.

Более детальный молекулярный анализ также не выявил значительных отклонений в составе белков, формирующих саркомеры. Это говорит о том, что отсутствие гравитации на протяжении всего периода эксперимента не спровоцировало сбои в функционировании сердечных клеток на клеточном уровне.

Для анализа специалисты применили замороженные фрагменты сердечной мускулатуры, взятые у мышей, ранее участвовавших в экспериментах на борту космической станции. Этот метод обеспечил возможность проведения подробных биофизических анализов клеток уже после доставки образцов обратно на Землю.

Несмотря на то, что 38,5 дня могут показаться небольшим сроком для человека, этот период представляет собой существенную нагрузку для сердечно-сосудистой системы грызунов. Сердечный ритм мыши достигает приблизительно 600 сокращений в минуту, тогда как у людей нормальная частота составляет около 60–100 ударов ежеминутно. В связи с этим, воздействие космического полёта продолжительностью 38,5 дня для мышей эквивалентно примерно 7,5–10 месяцам работы сердца человека.

В процессе исследования в кардиоцитах были зафиксированы некоторые проявления воспалительного процесса. Научная группа намерена установить, возрастает ли интенсивность этих признаков при более длительном нахождении в условиях космоса. Кроме того, планируется изучение тканей животных, находившихся на орбите более продолжительное время, а также образцов, полученных непосредственно во время космической миссии, чтобы исключить влияние стрессовых факторов, связанных с возвращением на Землю.

Результаты данного исследования имеют большое значение для подготовки к будущим продолжительным космическим путешествиям. В настоящее время НАСА планирует новые миссии к Луне и рассматривает возможность организации пилотируемых полётов к Марсу, поэтому крайне важно понимать влияние невесомости на сердечно-сосудистую систему.

Полученные данные свидетельствуют о том, что по крайней мере один из основных механизмов функционирования сердечной мышцы сохраняет свою эффективность после пребывания в космосе. Тем не менее, вопрос о влиянии длительного космического полёта остаётся без ответа, поскольку исследования проводились на относительно небольшом промежутке времени и с ограниченным числом животных.

Исследование опубликовано в журнале npj Microgravity.