02.02.2017 18:44
Новости.
Просмотров всего: 11505; сегодня: 1.

Российско-японское исследование приблизило понимание роли микрогравитации в потере костной массы

В новом выпуске журнала Scientific Reports (Nature Publishing Group) японские ученые совместно с руководителем лаборатории "Экстремальная биология" ИФМиБ КФУ Олегом Гусевым и Владимиром Сычевым (Институт медико-биологических проблем РАН) опубликовали статью, где описали изменения, вызванные космическим полетом в организме рыб (японских оризий).

Как известно, полет в космос несет ряд опасностей для организма человека. Из-за длительной невесомости у космонавтов ухудшается состояние костей и мышц. В настоящее время потеря костной массы у астронавтов является одной из острейших проблем со здоровьем, наблюдающихся в условиях космического полета продолжительностью нескольких месяцев. Такое состояние сходно с широко распространенным старческим остеопорозом, именно поэтому врачи разрабатывают методы поддержки здоровья космонавтов в полете и послеполетного восстановления.

Важно, что понимание возможной роли микрогравитации в потере костной массы представляет интерес для понимания эффектов механического стресса на изменение состояния костной ткани, равно как и потенциальное клиническое значение.

"Рыбы - это один из немногих объектов, дающий возможность вычленить непосредственное влияние космического полёта на организм, - подчеркивает Олег Гусев. - Водная среда стабилизирует перегрузки и компенсирует эффект микрогравитации. То, что мы видим в результатах работы - это как раз вычлененный эффект дополнительных факторов полёта - может быть, космической радиации или тонких механизмов чувствительности организма к гравитации. Кроме того, с практической точки зрения медаки (или оризии) быстро растут и развиваются - это один из всего двух видов рыб, ставших модельными организмами. Второй вид - Danio rerio, он тоже использовался в проекте. Геном медаки расшифрован. Именно это определяет выбор".

Так, в 2012 году космический корабль Союз ТМА-06М доставил на борт Международной космической станции несколько японских оризий (Oryzias latipes), известных также под названиями медака и японская рисовая рыба. В природе эти рыбы действительно часто встречаются на затопленных рисовых полях. Надо сказать, что это был не первый полет оризий в космос - в 1994 году они уже провели 15 дней на корабле «Колумбия», успешно проведя нерест на орбите. Теперь же оризиям предстояло находиться на МКС несколько лет.

Как оказалось, эффекты микрогравитации сказываются на рыбах значительно быстрее, чем на людях. Почти сразу после попадания на околоземную орбиту у них начинается снижение плотности костной ткани.

Так, в научной работе был предложен порядок событий и набор генов, отвечающих за развитие у рыб медака состояния острого остеопороза в условиях орбитальной микрогравитации.

Чтобы выяснить, как организм оризии реагирует на изменения, ученые генетически модифицировали рыб, введя гены двух белков, флуоресцирующих в ответ на облучения светом с разной длиной волны. Один белок давал зеленую флуоресценцию, а другой - красную. Эти белки у рыб вырабатывались в двух типах клеток костной ткани: остеокластах, которые разрушают старую костную ткань, и остеобластах, создающих новую. В космосе почти сразу же количество обоих типов клеток заметно увеличилось по сравнению с контрольной группой рыб, находившихся на Земле.

Более того, ранние исследования показали, что изменение активности остеокластов – клеток, разрушающих костную ткань, и остеобластов – остеобразующих клеток, начинается сразу после запуска на орбиту. В подтверждение тому, эксперименты in vitro в условиях краткосрочных параболических полетов, показывали изменения в экспрессии (активности) генов и цитоскелета человеческих хрящевых клеток (хондроцитов).

В условиях микрогравитации происходит ряд изменений в состоянии тела, такие как перераспределение жидкости, повышение кровяного давления и состояние головокружения. Плотность минерализации костной массы в условиях гравитации понижается, но не ясно каким образом остеокласты или остеобласты реагируют ранее на условия орбиты.

Учеными высказана идея ап-регуляции (повышения регуляции) генов osterix, osteocalcin, TRAP и MMP9 в условиях микрогравитации: поскольку кости – это самые плотные образования в теле, клетки остеобласты и остаокласты наиболее чувствительны к разрушению в ответ на изменение гравитации.

Специфические гены костной ткани osterix, osteocalcin могут обладать способностью отвечать на изменение гравитации, поскольку их активность одновременно повышалась в условиях космического эксперимента.

Транскриптомный анализ глоточных костей у группы рыб медака, которые были в экспериментальной группе на орбитальной станции, показал выраженное повышение регуляции 2-х генов остеобластов и 3-х генов остеокластов. Более детальный аназиз состояние генов рыб, в течение первых 6-ти дней на орбите показал повышение активности в генах c-fos, jun-B-like, pai-1, ddit4 и tsc22d3.

Ранее другими исследователями было показано, что глюкокортикоидные гормоны повышают активность транскрипционного фактора AP1, который регулирует глюкокортикоидный рецептор (ГКР), связываясь с хроматином. ГКР, возможно, вовлечены и в изменение активности остеокластов, где AP-1 контролирует связывание ГКР. Также известно, что стресс повышает кровяное давление, что ведет к продукции в клетках сосудов оксида азота (NO), который и понижает давление.

Свежие исследования показали, что ГКР и NO действуют однонаправленно, в частности через изменение активности, в числе прочих, генов tsc22d3, ddit4, реагирующие на микрогравитацию в орбитальном полете.

Таким образом, предложено участие NO – ГКР сигнального пути через «микрогравитационный» стресс.


Ньюсмейкер: Казанский федеральный университет — 856 публикаций

Интересно:

Николас Руни – о русской культуре, миссии документального кино
05.11.2026 18:30 Интервью, мнения
Николас Руни – о русской культуре, миссии документального кино
Британский режиссер и сценарист Николас Руни – член жюри международного конкурса студенческих фильмов на XXI Международном кинофестивале «Победили вместе» имени Владимира Меньшова – обсудил с ведущей рубрики о кино в журнале «Международная жизнь», членом жюри прессы МКФ «Победили вместе» Аидой Соболевой фестиваль, прошедший в Москве и Сочи с 14 по 24 сентября 2026 года. А.С.: В вашем творчестве, особенно в фильме-беседе с Александром Дугиным «Волк в лунном свете», чувствуется острый интерес к России, к ее философским поискам. Откуда он? Н.Р.: Интерес к России и ее культуре зародился у меня давно: я всегда был неравнодушен к русской опере и балету. В Европе, изучая латинскую и греческую философию, параллельно слушал курсы по русской литературе, погружаясь в произведения Чехова, Тургенева, Достоевского и Толстого. Около пятнадцати лет назад, уже имея магистерскую степень по философии и...
Выставка живописи Галлинды Траоре в арт-резиденции «Дом Ангелов»
01.11.2026 10:24 Мероприятия
Выставка живописи Галлинды Траоре в арт-резиденции «Дом Ангелов»
С 8 по 15 ноября в арт-резиденции Соловьевых «Дом Ангелов» в Санкт-Петербурге пройдёт выставка Галлинды Траоре «Истинная ценность жизни». В экспозиции будут представлены живописные произведения, посвящённые внутреннему миру человека, поиску душевной опоры и переживанию связи с окружающим миром. Открытие 8 ноября объединит живопись, музыку и поэзию. Что наполняет жизнь смыслом? Где человек находит силы в периоды перемен? Как услышать собственные чувства за повседневными заботами и ожиданиями окружающих? Эти вопросы определяют круг художественных поисков Галлинды Траоре. Её живопись обращена к состояниям, которые трудно выразить словами: пробуждению внутренней силы, ощущению уязвимости, стремлению к близости и обретению покоя. Цвет, пластика и ритм становятся средствами разговора о личном опыте, в котором каждый зритель может узнать что-то своё. На выставке художница представит авторский...
Велесова ночь – откуда она взялась?
30.10.2026 13:53 Аналитика
Велесова ночь – откуда она взялась?
Вот уже ежегодно с приближением последних чисел октября в сети появляются странные сообщения о Велесовой ночи, которая якобы проходит с 31 октября на 1 ноября. Велесову ночь называют древним славянским праздником. Так ли это на самом деле и собственно когда появилась Велесова ночь? Итак, мы можем услышать, что Велесова ночь – древний праздник славян, посвященный смене времен года, как бы переходу от осени к зиме. Якобы в ночь на 1 ноября Белобог передает колесо года Чернобогу, и тогда стирается грань межу явью, навью и правью, т.е. нашим миром, загробным и миром богов. Духи, согласно легенде, начинают свободно гулять по земле в эту ночь, а люди могут соприкоснуться с миром духов – посредством гаданий и магической практики. При этом, утверждается, что древние славяне в Велесову ночь отсиживались по домам, боясь встретиться с нечистыми духами, у домов разжигали костры, а если и выходили...
Князь Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России
27.10.2026 19:03 Персоны
Князь Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России
"Служение, а не привилегии": князь Григорий Григорьевич Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России. Если спросить современного молодого человека: «Что ты знаешь о дворянстве?» - чаще всего в ответ услышишь про балы, усадьбы, дуэли и привилегии. Образ получается красивый, но очень поверхностный. А между тем есть люди, которые пытаются показать другую сторону этого наследия: не блеск и роскошь, а ответственность, труд и служение. Один из таких людей - князь Григорий Григорьевич Гагарин (родился в 1945 году), предводитель Московского регионального Дворянского Собрания, общественный деятель, для которого дворянство - прежде всего нравственный выбор и долг перед Родиной. Эта статья - не про «аристократическую элиту», а про то, как историческая память, вера и гражданская позиция могут быть не музейными экспонатами, а живой основой для личного пути. Особенно это важно для...
Валерий Рузин: документалистика - часть культурно-исторического кода
26.10.2026 13:28 Персоны
Валерий Рузин: документалистика - часть культурно-исторического кода
Для профессионального медиасообщества и индустрии кино документальное кино — это не только жанр, но и сложная производственная, этическая и коммуникационная система. В этом контексте фигура Валерия Рузина интересна не столько как биография отдельного деятеля, сколько как пример институционального проектирования: он последовательно выстраивает инфраструктуру, где документалистика становится механизмом сохранения культурного и исторического кода, а также каналом международного диалога. Профессионализация документалистики: ЕАТР как площадка стандартов и экспертизы Как президент Евразийской академии телевидения и радио (ЕАТР), Валерий Рузин делает ставку на профессиональные стандарты документального производства. В индустрии, где границы между репортажем, расследованием, арт‑документалистикой и просветительским видео размываются, именно институциональная экспертиза становится фильтром...