Vin et rats: l'utilisation du resvératrol pour restaurer les muscles sous gravité martienne

Pendant de nombreuses années, les écrivains de science-fiction du monde entier ont rêvé de voyager dans l'espace et de coloniser des planètes lointaines, dont Mars vient à l'esprit. La planète rouge attire non seulement les auteurs de science-fiction, mais aussi la communauté scientifique. Et donc les pensées de la colonisation de Mars ont cessé d'être si folles, et le monde entier s'est joint à une nouvelle course à l'espace. Pour les personnes qui seront les premières à marcher sur la surface de la quatrième planète à partir du Soleil, de nombreux tests seront préparés, allant de l'incroyable plage de température (de 30 ° à -170 °) et se terminant par la gravité, qui est presque trois fois inférieure à celle de la Terre (3,711 m / s² contre 9 807 m / s²). Aujourd'hui, nous allons parler d'une étude dans laquelle les scientifiques de la NASA tentent d'identifier de nouvelles façons de réduire les effets négatifs de la gravité réduite sur les muscles humains. Quelles substances peuvent aider à cela, où les trouver, comment les rats martiens se sont sentis lors des expériences pratiques, et qu'est-ce que le vin rouge a à voir avec cela? Nous apprenons tout cela grâce au rapport du groupe de recherche.

Base d'étude

Peu importe comment nous nous rapportons à l'idée de la colonisation de Mars, quelqu'un le fera tôt ou tard, ou du moins essaiera de le faire. Et si nous voulons que le vol et le temps passé sur la planète elle-même soient sûrs, nous devons nous préparer sérieusement.

Et la question de la gravité sur Mars est extrêmement importante d'un point de vue biologique pour tous ceux qui décident de prendre un vol pour la planète rouge. Auparavant, le problème était également que l'effet de la gravité réduite sur les organismes vivants n'était pas aussi étudié que l'effet de la microgravité. Par exemple, les astronautes de l'ISS se livrent à des exercices physiques pour minimiser l'impact négatif de la microgravité.


Karen Nyberg parle des exercices physiques sur l'ISS, et plus précisément du tapis roulant.

Cependant, deux PWB (systèmes de mise en charge partielle) ont récemment été développés pour simuler la gravité partielle pour les souris et les rats. Ces modèles nous permettent d'étudier les changements dans la structure musculaire des rongeurs expérimentaux dans des conditions simulées de gravité martienne.

Les scientifiques dans leur travail ont décidé de s'éloigner de la charge et de prêter attention à un régime qui peut aider à préserver la masse osseuse et musculaire de l'astronaute. Le vin rouge est l'un des éléments du menu diététique ostéoprotecteur, car il est fabriqué à partir de raisins dont la peau contient du resvératrol (ci-après RSV). Bien sûr, vous pouvez vous passer du vin, manger des raisins eux-mêmes ou d'autres produits contenant du resvératrol (bleuets, mûres, cacao, noix, etc.). Mais ici, la question des préférences et de la concentration gastronomiques se pose déjà: dans le vin rouge - 0,27 mg pour 150 ml, dans les arachides - 0,01-0,26 mg pour 146 g, dans le mûrier - 50 μg pour 1 g, etc. De plus, le resvératrol peut simplement être utilisé comme complément alimentaire, mais ce n'est pas si intéressant, n'est-ce pas. Mais nous étions distraits.

Dans ce travail, les scientifiques, combinant le modèle PWB et des informations concernant les propriétés ostéoprotectrices du resvératrol, ont mené des expériences pratiques impliquant des rats expérimentaux.

Préparation aux expériences

Les expériences ont impliqué 24 rats Wistar mâles (une espèce de rats de laboratoire spécialement élevés), dont le poids moyen était d'environ 425,73 g et l'âge était de 14 semaines. Tous les sujets expérimentaux ont été placés dans une chambre avec une température contrôlée (22 ° C) et un cycle d'éclairage de 12:12 heures.



Tous les sujets portaient du PWB, comme on le voit sur la photo ci-dessus. Ainsi, le niveau de gravité nécessaire à l'étude a été atteint - 0,4 (PWB40), soit 40% de la gravité terrestre (PWB100).

La moitié des rats expérimentaux ont reçu par voie orale 150 mg / kg de resvératrol par jour. Au total, il y avait 4 groupes: PWB40, PWB100 et PWB40 + RSV, PWB100 + RSV.

Chaque semaine, des rats des deux groupes ont été examinés en pesant et en mesurant la circonférence des pattes. La résistance des pattes avant et arrière a également été vérifiée chaque semaine avec un dynamomètre de préhension.

Après 14 jours de test, les muscles gastrocnémien et soléaire ont été prélevés. Tout d'abord, leur masse a été mesurée, après quoi les muscles ont été placés dans du formol à 10% pendant 48 heures et recouverts de paraffine pour une analyse immunohistochimique.

Résultats de l'expérience

Image n ° 1: modifications du poids corporel, de la circonférence et de la force de préhension des membres de sujets expérimentaux de 4 groupes.

Comme le montre le graphique 1A , l'ajout de resvératrol n'a pas affecté le poids corporel des sujets expérimentaux. La circonférence des membres du groupe expérimental PWB40 a diminué de manière significative par rapport à l'initiale (avant les expériences) et était plus petite que le groupe expérimental des groupes témoins (PWB100 et PWB100 + RSV), qui a connu la gravité terrestre ( 1B ).

Cependant, après 14 jours, seuls les rats du groupe PWB40 ont montré une adhérence des pattes antérieures inférieure à la base et une force d'adhérence des pattes postérieures inférieure à celle des groupes expérimentaux de tous les autres groupes ( 1C ). Autrement dit, les rats qui ont connu la gravité martienne sont devenus plus faibles que les rats qui ont connu la gravité terrestre avec / sans resvératrol ou martien, mais avec du resvératrol. Une diminution significative de la force de préhension des membres postérieurs ( 1D ) était déjà perceptible 7 jours après le début des expériences.

L'utilisation du resvératrol a maintenu la force de capture à un niveau pré-expérimental chez les rats soumis à la gravité martienne ( 1C et 1D ).


Image n ° 2. Les résultats de l'analyse de la masse musculaire: muscle triceps de la jambe, constitué des muscles soléaire ( A ) et gastrocnémien ( D ); surface en coupe transversale (CSA): soléaire ( B ) et gastrocnémien ( E ). Photos des muscles soléaire ( C ) et gastrocnémien ( F ) de groupes expérimentaux de 4 groupes.

La masse du muscle soléaire chez les rats du groupe PWB40 a diminué de manière significative, tout comme le CSA, par rapport aux groupes PWB100, c'est-à-dire avec gravité terrestre et PWB100 + RSV. Mais chez les rats du groupe PWB40 + RSV, l'utilisation du resvératrol a empêché l'atrophie musculaire et a partiellement sauvé la CSA.

Dans le même temps, curieusement, l'utilisation du resvératrol en gravité terrestre (groupe PWB100 + RSV) n'a pratiquement pas eu d'effet.

Comme on peut le voir sur les photos 2C , il y a une diminution significative du degré de changements dans le tissu musculaire squelettique dans le muscle soléaire du groupe expérimental PWB40 + RSV. Le muscle du mollet dans le groupe expérimental PWB40 a diminué de manière significative en masse ( 2D ) et CSA ( 2E , 2F ). Dans le même temps, l'utilisation du resvératrol a augmenté la masse musculaire du groupe expérimental PWB40 + RSV, mais n'a pas complètement restauré la CSA.

Les scientifiques notent également que l'utilisation du resvératrol n'a pas affecté l'état général des sujets expérimentaux, c'est-à-dire qu'il n'y a eu aucun effet secondaire, comme une perte d'appétit, qui pourrait entraîner une diminution de la masse musculaire.

Si nous comparons les 4 groupes, alors deux d'entre eux sont identiques en termes de performances - PWB40 + RSV et PWB100. En d'autres termes, les rats qui étaient sous l'influence de la gravité terrestre ne différaient pas (en termes de condition musculaire) des rats qui étaient sous l'influence de la gravité martienne, mais en même temps, ils utilisaient du resvératrol.

Pour une connaissance plus détaillée des nuances de l'étude, je vous recommande de consulter le rapport des scientifiques .

Épilogue

Voyager vers Mars n'est pas une tâche facile, étant donné les nombreux obstacles qui doivent être surmontés pour que tout se passe à 100% avec succès et en toute sécurité. Certains de ces obstacles ont déjà été surmontés grâce aux efforts collectifs de scientifiques du monde entier. Certains d’entre eux doivent encore être surmontés. La gravité sur Mars et sur Terre est l'une des différences les plus frappantes entre ces planètes. Ne pas y prêter attention serait incroyablement arrogant et franchement stupide. Résoudre le problème de la gravité facilitera grandement la vie des futurs chercheurs et colons de Mars.

L'idée d'utiliser le resvératrol n'est pas aussi folle que cela puisse paraître à première vue. Cette substance est présente dans les aliments que nous mangeons (et buvons) pas si rarement. Étant donné que l'utilisation d'un équipement d'entraînement spécial pour maintenir le tonus musculaire peut ne pas être disponible à la fois pendant le vol et sur Mars lui-même, l'utilisation d'une approche plus passive est pleinement justifiée. De plus, l'exercice peut être combiné avec du resvératrol, ce qui peut avoir un effet amélioré. Cependant, la dernière déclaration, ainsi que les dosages nécessaires de resvératrol pour les humains, compte tenu de la physiologie différente, doivent encore être étudiés, ce que les scientifiques feront à l'avenir.

Au moins, aucune de la NASA n'offre aux colons de subir une cyber-modification pour devenir un chasseur IEC, comme dans XCOM. Comme on dit, il n'y a pas d'extrémités - il n'y a pas de problèmes musculaires.





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