Vinho e ratos: o uso do resveratrol para restaurar músculos sob a gravidade marciana

Por muitos anos, escritores de ficção científica de todo o mundo, nas páginas de seus trabalhos, sonharam com viagens espaciais e colonização de planetas distantes, o primeiro dos quais Marte vem à mente. O planeta vermelho atrai não apenas autores de ficção científica, mas também a comunidade científica. E assim os pensamentos da colonização de Marte deixaram de ser tão loucos, e o mundo inteiro estava conectado a uma nova corrida espacial. Para as pessoas que são as primeiras a pisar na superfície do quarto planeta a partir do Sol, muitos testes serão preparados, variando entre a incrível faixa de temperatura (de 30 ° a -170 °) e terminando com a gravidade, quase três vezes menor que a da Terra (3.711 m / s² contra 9.807 m / s²). Hoje falaremos sobre um estudo no qual os cientistas da NASA estão tentando identificar novas maneiras de reduzir os efeitos negativos da gravidade reduzida nos músculos humanos. Que substâncias podem ajudar nisso, onde encontrá-los, como os ratos marcianos se sentiram durante experimentos práticos e o que o vinho tinto tem a ver com isso? Aprendemos sobre tudo isso no relatório do grupo de pesquisa.

Base de estudo

Não importa como nos relacionemos com a idéia da colonização de Marte, alguém fará isso mais cedo ou mais tarde, ou pelo menos tentará fazê-lo. E se queremos que o vôo e o tempo gasto no próprio planeta sejam seguros, precisamos nos preparar seriamente.

E a questão da gravidade em Marte é extremamente importante do ponto de vista biológico para todos que decidem viajar para o planeta vermelho. Anteriormente, o problema também era que o efeito da redução da gravidade nos organismos vivos não era tão estudado quanto o efeito da microgravidade. Por exemplo, os astronautas da ISS estão envolvidos em exercícios físicos para minimizar o impacto negativo da microgravidade.


Karen Nyberg fala sobre exercícios físicos na ISS e, mais especificamente, sobre a esteira.

No entanto, dois PWBs (sistemas de suporte de peso parcial) foram recentemente desenvolvidos para simular a gravidade parcial de camundongos e ratos. Esses modelos nos permitem estudar mudanças na estrutura muscular de roedores experimentais sob condições simuladas de gravidade marciana.

Os cientistas decidiram deixar de cobrar e prestar atenção a uma dieta que pode ajudar a preservar a massa óssea e muscular do astronauta. Um dos itens do menu da dieta osteoprotetora pode ser o vinho tinto, pois é feito de uvas cuja casca contém resveratrol (doravante RSV). Obviamente, você pode ficar sem vinho, comendo uvas ou outros produtos que contenham resveratrol (mirtilos, amoras, cacau, nozes, etc.). Mas aqui já surge a questão das preferências e concentrações gastronômicas: no vinho tinto - 0,27 mg por 150 ml, no amendoim - 0,01-0,26 mg por 146 g, na amoreira - 50 μg por 1 g, etc. Além disso, o resveratrol pode simplesmente ser usado como um suplemento dietético, mas não é tão interessante assim. Mas nós estávamos distraídos.

Neste trabalho, os cientistas, combinando o modelo PWB e informações sobre as propriedades osteoprotetoras do resveratrol, conduziram experimentos práticos envolvendo ratos experimentais.

Preparação para experimentos

Os experimentos envolveram 24 ratos Wistar machos (uma espécie especialmente criada de ratos de laboratório), cujo peso médio foi de 425,73 g e a idade de 14 semanas. Todos os sujeitos experimentais foram colocados em uma câmara com temperatura controlada (22 ° C) e um ciclo de iluminação de 12:12 horas.



Todos os sujeitos estavam usando PWB, como visto na foto acima. Assim, o nível de gravidade necessário para o estudo foi alcançado - 0,4 (PWB40), ou seja, 40% da gravidade da Terra (PWB100).

Metade dos ratos experimentais recebeu 150 mg / kg de resveratrol por via oral diariamente. No total, houve 4 grupos: PWB40, PWB100 e PWB40 + RSV, PWB100 + RSV.

Semanalmente, ratos de ambos os grupos foram examinados pesando e medindo a circunferência das pernas. A força das patas dianteiras e traseiras também foi verificada semanalmente com um medidor de força de preensão.

Após 14 dias de teste, os músculos gastrocnêmio e sóleo foram retirados. Primeiro, a massa foi medida, após o que os músculos foram colocados em formalina a 10% por 48 horas e cobertos com parafina para análise imuno-histoquímica.

Resultados da Experiência

Imagem nº 1: alterações no peso corporal, circunferência e força de preensão dos membros de indivíduos experimentais de 4 grupos.

Como pode ser visto no gráfico 1A , a adição de resveratrol não afetou o peso corporal dos sujeitos experimentais. A circunferência do membro do grupo experimental PWB40 diminuiu significativamente em comparação com o inicial (antes dos experimentos) e foi menor que o grupo experimental dos grupos controle (PWB100 e PWB100 + RSV), que experimentaram a gravidade da Terra ( 1B ).

No entanto, após 14 dias, apenas os ratos do grupo PWB40 apresentaram uma aderência das patas dianteiras abaixo da base e uma força de aderência das patas traseiras mais baixa do que nos grupos experimentais de todos os outros grupos ( 1C ). Ou seja, os ratos que experimentaram a gravidade marciana tornaram-se mais fracos em comparação aos ratos que experimentaram a gravidade terrestre com / sem resveratrol ou marciano, mas com resveratrol. Uma diminuição significativa na força de preensão dos membros posteriores ( 1D ) foi notada já 7 dias após o início dos experimentos.

O uso do resveratrol manteve a força de captura em um nível pré-experimental em ratos submetidos à gravidade marciana ( 1C e 1D ).


Imagem No. 2. Os resultados da análise da massa muscular: músculo tríceps da perna, constituído pelos músculos sóleo ( A ) e gastrocnêmio ( D ); área transversal (CSA): sóleo ( B ) e gastrocnêmio ( E ). Imagens dos músculos sóleo ( C ) e gastrocnêmio ( F ) de grupos experimentais de 4 grupos.

A massa do músculo sóleo em ratos do grupo PWB40 diminuiu significativamente, assim como o CSA, em comparação com os grupos PWB100, ou seja, com gravidade da terra e PWB100 + RSV. Mas em ratos do grupo PWB40 + RSV, o uso de resveratrol impediu a atrofia muscular e salvou parcialmente a AEC.

Ao mesmo tempo, curiosamente, o uso de resveratrol na gravidade terrestre (grupo PWB100 + RSV) praticamente não teve efeito.

Como pode ser visto nas figuras 2C , há uma diminuição significativa no grau de alterações no tecido muscular esquelético no músculo sóleo do grupo experimental PWB40 + RSV. O músculo da panturrilha no grupo experimental PWB40 diminuiu significativamente em massa ( 2D ) e CSA ( 2E , 2F ). Ao mesmo tempo, o uso de resveratrol aumentou a massa muscular do grupo experimental PWB40 + RSV, mas não restaurou completamente a CSA.

Os cientistas também observam que o uso do resveratrol não afetou o estado geral dos sujeitos experimentais, ou seja, não houve efeitos colaterais, como perda de apetite, o que poderia levar a uma diminuição da massa muscular.

Se compararmos todos os quatro grupos, dois deles são idênticos em termos de desempenho - PWB40 + RSV e PWB100. Em outras palavras, os ratos que estavam sob a influência da gravidade da Terra não diferiram (em termos de condição muscular) dos ratos que estavam sob a influência da gravidade de Marte, mas, ao mesmo tempo, usaram o resveratrol.

Para um conhecimento mais detalhado das nuances do estudo, recomendo que você analise o relatório dos cientistas .

Epílogo

Viajar para Marte não é uma tarefa fácil, dados os muitos obstáculos que devem ser superados para que tudo corra 100% com sucesso e segurança. Algumas dessas barreiras já foram superadas graças aos esforços coletivos de cientistas de todo o mundo. Alguns deles ainda precisam ser superados. A gravidade em Marte e na Terra é uma das diferenças mais impressionantes entre esses planetas. Não prestar atenção a isso seria incrivelmente arrogante e francamente estúpido. Resolver o problema da gravidade facilitará muito a vida de futuros pesquisadores e colonos de Marte.

A idéia de usar o resveratrol não é tão louca quanto parece a alguém à primeira vista. Esta substância está presente nos alimentos que comemos (e bebemos) não tão raramente. Dado que o uso de equipamento de treinamento especial para manter o tônus ​​muscular pode não estar disponível durante o vôo e em Marte, o uso de uma abordagem mais passiva é totalmente justificado. Além disso, o exercício pode ser combinado com o resveratrol, que pode ter um efeito aprimorado. No entanto, a última declaração, bem como as dosagens necessárias de resveratrol para seres humanos, dada a diferente fisiologia, ainda precisa ser estudada, o que os cientistas farão no futuro.

Pelo menos nada da NASA oferece aos colonos que passem por uma modificação cibernética para se tornarem um combatente da IEC, como no XCOM. Como se costuma dizer, não há extremidades - não há problemas com os músculos.





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