الفضاء يجعل أنسجة القلب تشيخ أسرع خمس مرات مقارنة بالأرض
تاريخ النشر: 26th, September 2024 GMT
26 سبتمبر، 2024
بغداد/المسلة: أرسل علماء من كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز أنسجة قلب بشرية إلى الفضاء لدراسة تأثيرات الجاذبية المنخفضة على صحة القلب على المستوى الخلوي.
وقاد البروفيسور ديوك هو كيم الفريق الذي قام بهندسة أنسجة القلب من الخلايا الجذعية البشرية.
وتم وضع الأنسجة على رقائق صغيرة مصممة لمحاكاة بيئة قلب الإنسان وإرسالها إلى محطة الفضاء الدولية (ISS) لمدة 30 يوما من المراقبة.
وعانت أنسجة القلب في الفضاء من انخفاض كبير في قدرتها على الانقباض وتطورت إلى ضربات قلب غير منتظمة.
وكانت هذه التغييرات مختلفة تماما عن تلك الموجودة في الأنسجة المحفوظة على الأرض. وأظهرت الأنسجة تغيرات جزيئية وجينية مماثلة لتلك التي شوهدت في الشيخوخة.
وتم إنشاء أنسجة القلب من خلال زراعة الخلايا الجذعية متعددة القدرات المستحثة من قبل الإنسان وتوجيه نموها إلى خلايا عضلة القلب النابضة المسماة الخلايا العضلية القلبية.
وتم وضع أنسجة القلب في شريحة نسيجية صغيرة مزروعة في المختبر، وفي مارس 2020، تم نقل الشريحة إلى محطة الفضاء الدولية من خلال مهمة “سبيس إكس”، CRS-20.
وبينما كانت أنسجة القلب في المدار، تلقى العلماء على الأرض تحديثات منتظمة حول قوة الخلايا وإيقاعها كل 30 دقيقة.
وقامت رائدة الفضاء جيسيكا ماير بصيانة أنسجة القلب في محطة الفضاء، واستبدال محلولها المغذي أسبوعيا وحفظ العينات لمزيد من التحليل.
وكان لدى العلماء أيضا مجموعة من أنسجة القلب التي تم إنشاؤها بنفس الطريقة على الأرض وتخزينها في حاويات مماثلة للمقارنة.
وقال كيم: “لقد تم استخدام قدر لا يصدق من التكنولوجيا المتطورة في مجالات هندسة الخلايا الجذعية والأنسجة، وأجهزة الاستشعار الحيوية والإلكترونيات الحيوية، والتصنيع الدقيق لضمان قابلية هذه الأنسجة للبقاء في الفضاء”.
وأظهر تقييم العينات أن قوة أنسجة عضلة القلب انخفضت في بيئة منخفضة الجاذبية. وعلاوة على ذلك، طورت الأنسجة الفضائية نبضات غير منتظمة، والتي قد تؤدي في بعض الحالات، إلى فشل القلب لدى البشر.
وتنبض أنسجة القلب في الفضاء بشكل أبطأ بكثير من تلك الموجودة على الأرض، حيث تستغرق نحو خمسة أضعاف الوقت لإكمال نبضة واحدة. ومع ذلك، عاد هذا الخلل إلى طبيعته عندما أعيدت الأنسجة إلى الأرض.
وأظهرت عينات أنسجة الجاذبية الصغرى أيضا علامات على حدوث تغير في القُسَيْمات العضلية، وهي بروتينات عضلية تساعد في انقباض القلب.
ولاحظ العلماء أن القُسَيْمات العضلية كانت أقصر وأقل بنية، وهو مؤشر نموذجي لاضطرابات القلب لدى البشر.
وكشفت العينات أيضا عن تغييرات بيولوجية أخرى، حيث أصبحت الميتوكوندريا “المتقدرة”، التي توفر الطاقة للخلايا، أكبر وأكثر استدارة وأقل كفاءة في الأنسجة الفضائية.
وكما أظهرت الأنسجة الفضائية زيادة في التعبير الجيني المرتبط بالالتهاب والإجهاد التأكسدي.
وقال ديفين ماير، زميل ما بعد الدكتوراه في جامعة جونز هوبكنز: “إن العديد من هذه العلامات للتلف التأكسدي والالتهابات تظهر باستمرار في الفحوصات التي يتم إجراؤها للرواد بعد رحلة الفضاء”.
وهذه النتائج ضرورية لفهم المخاطر الصحية المترتبة على رحلات الفضاء الطويلة وقد تؤدي إلى علاجات جديدة لأمراض القلب.
ويقوم كيم وفريقه حاليا باختبار الأدوية على أنسجة القلب في الفضاء لمعرفة ما إذا كانت يمكن أن تحميها من التأثيرات الضارة لانخفاض الجاذبية. ويأملون أن تكون هذه الأدوية مفيدة أيضا للحفاظ على صحة القلب لدى كبار السن على الأرض.
المسلة – متابعة – وكالات
النص الذي يتضمن اسم الكاتب او الجهة او الوكالة، لايعبّر بالضرورة عن وجهة نظر المسلة، والمصدر هو المسؤول عن المحتوى. ومسؤولية المسلة هو في نقل الأخبار بحيادية، والدفاع عن حرية الرأي بأعلى مستوياتها.
About Post Author زينSee author's posts
المصدر: المسلة
كلمات دلالية: أنسجة القلب فی فی الفضاء على الأرض
إقرأ أيضاً:
أداة ذكاء اصطناعي قادرة على توليد صور فائقة الجودة أسرع من الطرق التقليدية|تعرف عليها
طور باحثون من معهد MIT و NVIDIA أداة جديدة تعرف بـHART كأداة لتوليد صور فائقة الجودة بكفاءة وسرعة غير مسبوقة.
يعتمد النموذج على الجمع بين تقنيات النماذج التلقائية ونماذج الانتشار لتقديم أفضل ما في الطريقتين، مما يحدث ثورة في مجال توليد الصور باستخدام الذكاء الاصطناعي.
التحدي الذي يواجه توليد الصورتتميز النماذج “الانتشارية التقليدية” - نوع من نماذج الذكاء الاصطناعي تستخدم في توليد الصور وغيرها من المهام الإبداعية- مثل Stable Diffusion بقدرتها على إنتاج صور دقيقة للغاية، لكنها بطيئة وتستهلك موارد ضخمة.
في المقابل، النماذج التلقائية أسرع بكثير لكنها تعاني من مشكلات الجودة والأخطاء في التفاصيل، و هنا يأتي دور HART.
يجمع نموذج HART بين السرعة والكفاءة، حيث يستخدم النموذج التلقائي لإنشاء الصورة الأساسية بسرعة، ثم يتم تحسين التفاصيل باستخدام نموذج انتشار صغير لتصحيح الأخطاء الدقيقة.
يمكن بهذه الطريقة، لـHART تحقيق جودة تنافس أو تتفوق على النماذج الانتشارية الكبيرة، ولكن بمعدل أسرع بتسع مرات تقريبًا.
مزايا HARTيتميز أداة HART بالكفاءة العالية، حيث يتطلب HART موارد حسابية أقل بنسبة 31% مقارنة بالنماذج التقليدية.
كما يتميز أداة بانه يعمل حتى على الاجهزة العادية، حيث يمكن تشغيل HART على أجهزة اللابتوب أو الهواتف الذكية دون الحاجة إلى معدات قوية.
ويتميز أداة HART بتطبيقات متعددة، حيث يمكن استخدام HART في مجالات متنوعة، مثل تدريب السيارات ذاتية القيادة، تدريب الروبوتات على المهام المعقدة، وتصميم مشاهد الألعاب.
أفاق المستقبليهدف الباحثون إلى توسيع استخدام HART ليشمل توليد الفيديو والتنبؤات الصوتية.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن دمجه مع نماذج الذكاء الاصطناعي متعددة الوسائط للتفاعل بشكل أكثر ذكاءً وسلاسة.