دراسة: الفضاء يجعل أنسجة القلب تشيخ أسرع بـ5 مرات مما هي عليه في الأرض
تاريخ النشر: 26th, September 2024 GMT
الولايات المتحدة – 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.
ويقول الفريق إن أنسجة القلب “لا تعمل بشكل جيد حقا في الفضاء”.
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 الدكتور 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.
كما 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.
المصدر: Interesting Engineering
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
كلمات دلالية: أنسجة القلب فی على الأرض فی الفضاء
إقرأ أيضاً:
دراسة: الحرارة سترتفع بمقدار 3 درجات مئوية في معظم مناطق الأرض
الثورة نت/..
دمج علماء المناخ الأمريكيون 10 نماذج لمناخ الأرض باستخدام الذكاء الاصطناعي، واستنتجوا أن الحرارة في معظم مناطق الأرض سترتفع بمقدار 3 درجات مئوية بحلول عام 2060.
وتشير مجلة Environmental Research Letters، إلى أنه وفقا للبروفيسور نوح ديفينبو من جامعة ستانفورد، يجب عند تحليل عواقب ظاهرة الاحتباس الحراري، الأخذ في الاعتبار ليس فقط الصورة الشاملة للتغيرات، بل وكيفية تأثيرها في مناطق مختلفة من العالم لأن مثل هذا التقييم مهم جدا للتنبؤ بشكل صحيح بعواقب تغير المناخ.
ويذكر أن البروفيسور ديفينبو يعمل مع البروفيسورة إليزابيث بارنر من جامعة ولاية كولارادو والبروفيسورة سونيا سينيفيراتني من ETH Zurich منذ عدة سنوات على استخدام تقنيات التعلم الآلي لوضع تنبؤات حول كيفية تغير مناخ الأرض خلال العقود والقرون القادمة.
وقد اكتشف العلماء مؤخرا باستخدام هذه الأساليب أن درجات حرارة الأرض ستصبح أعلى من هدفي اتفاقية باريس للمناخ ، 1.5 و 2 درجة مئوية، في المستقبل القريب جدا، في منتصف عام 2030 وفي 2040-2050. وقد دفع هذا الاكتشاف العلماء إلى دراسة كيفية تغير مناخ كوكب الأرض في نفس هذه الفترة الزمنية على المستوى الإقليمي.
ومن أجل ذلك، حدد العلماء 34 منطقة مناخية كبيرة على سطح الأرض، وباستخدام النماذج المناخية العشرة، حسبوا كيف ستتغير درجات الحرارة فيها خلال العقود القليلة المقبلة. وسمح لهم معالجة وجمع نتائج هذه الحسابات باستخدام الشبكة العصبية، بزيادة دقة توقعاتهم لتغير المناخ الإقليمي.
وقد أظهرت حسابات العلماء، أن درجات الحرارة سترتفع أسرع مما كان يعتقد في معظم مناطق العالم. وأنه بحلول عام 2060 سيرتفع هذا المؤشر إلى 3 درجات مئوية أعلى من قيم ما قبل النهضة الصناعة في 26 من 34 منطقة مناخية شملتها الدراسة، كما سيرتفع متوسط درجات الحرارة بمقدار 2 درجة مئوية في 31 من 34 منطقة.
ووفقا للعلماء، سترتفع درجات الحرارة في المناطق المناخية الأكثر كثافة سكانية على الأرض- جنوب آسيا وحوض البحر الأبيض المتوسط وأوروبا الوسطى وأجزاء من إفريقيا جنوب الصحراء الكبرى.
ويشير العلماء إلى أن هذه النتائج تؤكد على ضرورة الاستعداد واتخاذ التدابير اللازمة لمواجهة التغير المناخ السريع غير المتوقع في هذه الأجزاء من الأرض، ويشير إلى أهمية تعزيز مكافحة ظاهرة الاحتباس الحراري.
المصدر: تاس
السديس: اللغة العربية محفوظة بالقرآن ويجب تعزيز تعليمها للأجيال