Vino y ratas: el uso de resveratrol para restaurar el músculo bajo la gravedad marciana

Durante muchos años, los escritores de ciencia ficción de todo el mundo en las páginas de sus trabajos soñaron con los viajes espaciales y la colonización de planetas distantes, el primero de los cuales Marte me viene a la mente. El planeta rojo atrae no solo a los autores de ciencia ficción, sino también a la comunidad científica. Y así, los pensamientos sobre la colonización de Marte dejaron de ser tan locos, y todo el mundo estaba conectado a una nueva raza espacial. Para las personas que son las primeras en pisar la superficie del cuarto planeta desde el Sol, se prepararán muchas pruebas, que van desde el increíble rango de temperatura (de 30 ° a -170 °) y finalizan con la gravedad, que es casi tres veces menos que la de la Tierra (3.711 m / s² contra 9.807 m / s²). Hoy hablaremos de un estudio en el que los científicos de la NASA están tratando de identificar nuevas formas de reducir los efectos negativos de la gravedad reducida en los músculos humanos. ¿Qué sustancias pueden ayudar con esto, dónde encontrarlas, cómo se sintieron las ratas marcianas durante los experimentos prácticos y qué tiene que ver el vino tinto con ellas? Aprendemos sobre todo esto del informe del grupo de investigación.

Base de estudio

No importa cómo nos relacionemos con la idea de la colonización de Marte, alguien lo hará tarde o temprano, o al menos tratará de hacerlo. Y si queremos que tanto el vuelo como el tiempo que pasamos en el planeta estén seguros, debemos prepararnos seriamente.

Y el tema de la gravedad en Marte es extremadamente importante desde el punto de vista biológico para todos los que deciden emprender un vuelo hacia el planeta rojo. Anteriormente, el problema también era que el efecto de la gravedad reducida en los organismos vivos no era tan estudiado como el efecto de la microgravedad. Por ejemplo, los astronautas de la EEI realizan ejercicios físicos para minimizar el impacto negativo de la microgravedad.


Karen Nyberg habla sobre ejercicios físicos en la EEI, y más específicamente sobre la cinta de correr.

Sin embargo, recientemente se han desarrollado dos PWB (sistemas de soporte de peso parcial) para simular la gravedad parcial para ratones y ratas. Estos modelos nos permiten estudiar los cambios en la estructura muscular de roedores experimentales en condiciones simuladas de gravedad marciana.

Los científicos en su trabajo decidieron alejarse de la carga y prestar atención a una dieta que pueda ayudar a preservar la masa ósea y muscular del astronauta. Uno de los elementos en el menú de la dieta osteoprotectora puede ser el vino tinto, ya que está hecho de uvas cuya cáscara contiene resveratrol (en adelante RSV). Por supuesto, puede prescindir del vino, comer uvas u otros productos que contengan resveratrol (arándanos, moras, cacao, nueces, etc.). Pero aquí ya surge la cuestión de las preferencias gastronómicas y la concentración: en vino tinto - 0.27 mg por 150 ml, en maní - 0.01-0.26 mg por 146 g, en morera - 50 μg por 1 g, etc. Además, el resveratrol simplemente se puede usar como un suplemento dietético, pero no es tan interesante, ¿verdad? Pero estábamos distraídos.

En este trabajo, los científicos, combinando el modelo PWB e información sobre las propiedades osteoprotectoras del resveratrol, realizaron experimentos prácticos con ratas experimentales.

Preparación para experimentos.

Los experimentos incluyeron 24 ratas Wistar machos (una especie especialmente criada de ratas de laboratorio), el peso promedio de cada una de ellas fue de aproximadamente 425.73 g, y la edad fue de 14 semanas. Todos los sujetos experimentales se colocaron en una cámara con una temperatura controlada (22 ° C) y un ciclo de iluminación de 12:12 horas.



Todos los sujetos llevaban PWB, como se ve en la foto de arriba. Por lo tanto, se logró el nivel de gravedad necesario para el estudio: 0.4 (PWB40), es decir 40% de la gravedad de la Tierra (PWB100).

La mitad de las ratas experimentales recibieron 150 mg / kg de resveratrol por vía oral diariamente. En total había 4 grupos: PWB40, PWB100 y PWB40 + RSV, PWB100 + RSV.

Semanalmente, las ratas de ambos grupos se examinaron pesando y midiendo la circunferencia de las patas. La fuerza de las patas delanteras y traseras también se verificó semanalmente con un medidor de fuerza de agarre.

Después de 14 días de prueba, se tomaron los músculos gastrocnemio y sóleo. Primero, se midió su masa, después de lo cual los músculos se colocaron en formalina al 10% durante 48 horas y se cubrieron con parafina para análisis inmunohistoquímico.

Resultados del experimento

Imagen No. 1: cambios en el peso corporal, la circunferencia y la fuerza de agarre de las extremidades de sujetos experimentales de 4 grupos.

Como se puede ver en el gráfico 1A , la adición de resveratrol no afectó el peso corporal de los sujetos experimentales. La circunferencia de la extremidad del grupo experimental PWB40 disminuyó significativamente en comparación con la inicial (antes de los experimentos) y fue más pequeña que el grupo experimental de los grupos de control (PWB100 y PWB100 + RSV), que experimentaron la gravedad de la Tierra ( 1B ).

Sin embargo, después de 14 días, solo las ratas del grupo PWB40 mostraron un agarre de las patas delanteras más bajas que la base y una fuerza de agarre de las patas traseras más bajas que en los grupos experimentales de todos los otros grupos ( 1C ). Es decir, las ratas que experimentaron la gravedad marciana se debilitaron en comparación con las ratas que experimentaron la gravedad terrestre con / sin resveratrol o marciano, pero con resveratrol. Una disminución significativa en la fuerza de agarre de las extremidades posteriores ( 1D ) fue notable ya 7 días después del inicio de los experimentos.

El uso de resveratrol mantuvo la fuerza de captura a un nivel pre-experimental en ratas que fueron sometidas a la gravedad marciana ( 1C y 1D ).


Imagen No. 2. Los resultados del análisis de la masa muscular: músculo tríceps de la pierna, que consiste en los músculos sóleo ( A ) y gastrocnemio ( D ); área transversal (CSA): sóleo ( B ) y gastrocnemio ( E ). Imágenes de los músculos sóleo ( C ) y gastrocnemio ( F ) de grupos experimentales de 4 grupos.

La masa del músculo sóleo en ratas del grupo PWB40 disminuyó significativamente, al igual que el CSA, en comparación con los grupos PWB100, es decir. con gravedad terrestre y PWB100 + RSV. Pero en ratas del grupo PWB40 + RSV, el uso de resveratrol previno la atrofia muscular y ahorró parcialmente CSA.

Al mismo tiempo, curiosamente, el uso de resveratrol en la gravedad terrestre (grupo PWB100 + RSV) prácticamente no tuvo ningún efecto.

Como se puede ver en las imágenes 2C , hay una disminución significativa en el grado de cambios en el tejido del músculo esquelético en el músculo sóleo del grupo experimental PWB40 + RSV. El músculo de la pantorrilla en el grupo experimental PWB40 disminuyó significativamente en masa ( 2D ) y CSA ( 2E , 2F ). Al mismo tiempo, el uso de resveratrol aumentó la masa muscular del grupo experimental PWB40 + RSV, pero no restableció completamente el CSA.

Los científicos también señalan que el uso de resveratrol no afectó el estado general de los sujetos experimentales, es decir, no hubo efectos secundarios, como la pérdida de apetito, lo que podría conducir a una disminución de la masa muscular.

Si comparamos los 4 grupos, entonces dos de ellos son idénticos en términos de rendimiento: PWB40 + RSV y PWB100. En otras palabras, las ratas que estaban bajo la influencia de la gravedad de la Tierra no diferían (en términos de condición muscular) de las ratas que estaban bajo la influencia de la gravedad marciana, pero al mismo tiempo usaban resveratrol.

Para un conocimiento más detallado de los matices del estudio, le recomiendo que consulte el informe de los científicos .

Epílogo

Viajar a Marte no es una tarea fácil, dados los muchos obstáculos que deben superarse para que todo funcione al 100% con éxito y seguridad. Algunas de estas barreras ya se han superado gracias a los esfuerzos colectivos de científicos de todo el mundo. Algunos de ellos aún no se han superado. La gravedad en Marte y en la Tierra es una de las diferencias más notables entre estos planetas. No prestar atención a esto sería increíblemente arrogante y francamente estúpido. Resolver el problema de la gravedad facilitará en gran medida la vida de los futuros investigadores y colonos de Marte.

La idea de usar resveratrol no es tan descabellada como podría parecer a primera vista. Esta sustancia está presente en los alimentos que comemos (y bebemos) no tan raramente. Dado que el uso de equipos de entrenamiento especiales para mantener el tono muscular puede no estar disponible tanto durante el vuelo como en el propio Marte, el uso de un enfoque más pasivo está totalmente justificado. Además, el ejercicio se puede combinar con el resveratrol, que puede tener un efecto mejorado. Sin embargo, la última declaración, así como las dosis necesarias de resveratrol para humanos, dada la diferente fisiología, aún no se ha estudiado, lo que los científicos harán en el futuro.

Al menos ninguno de la NASA ofrece a los colonos pasar por una modificación cibernética para convertirse en un luchador IEC, como en XCOM. Como dicen, no hay extremidades, no hay problemas con los músculos.





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