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Interviste a Healio

Interviste a Healio

Con l’aumento dei voli spaziali commerciali e la permanenza degli astronauti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale che diventa sempre più lunga, i ricercatori cercano di comprendere l’impatto della microgravità nell’orbita terrestre bassa sulla funzione del cuore.

Arun Sharma, Ph.D,professore assistente di scienze biomediche e ricercatore presso lo Smidt Heart Institute, il Regenerative Medicine Institute e il Cedars-Sinai Cancer presso Cedars-Sinai, e colleghi dell'Università di Stanford hanno collaborato con i ricercatori del Laboratorio nazionale della Stazione spaziale internazionale per fare proprio questo.

Con il loro esperimento supervisionato dall'astronauta della NASAKate Rubin, dottorato di ricerca,I ricercatori hanno utilizzato cardiomiociti derivati ​​da cellule staminali pluripotenti indotte dall’uomo (hiPSC-CM) per studiare gli effetti della microgravità nell’orbita terrestre bassa sulle misure della funzione cardiaca e dell’espressione genica.

Gli hiPSC-CM sono stati inviati alla stazione spaziale a bordo di un trasporto SpaceX Dragon durante una missione di servizio di rifornimento commerciale e coltivati ​​per 5,5 settimane.

Sharma e colleghi hanno osservato che l’esposizione alla microgravità era associata ad un aumento del decadimento transitorio tau del Ca2+ dell’hiPSC-CM, indicativo di una diminuzione del tasso di riciclaggio del calcio che persisteva dopo il ritorno alle normali condizioni di gravità, secondo i risultati pubblicati su Stem Cell Reports.

Inoltre, le analisi dell’RNA hanno mostrato che 2.635 geni – compresi quelli associati al metabolismo mitocondriale – erano espressi in modo differenziale in condizioni di microgravità; tuttavia, le firme dell'espressione genetica sono tornate alla normalità al ritorno alla gravità normale.

Alla conferenza sulla ricerca e lo sviluppo della Stazione Spaziale Internazionale di luglio, Sharma ospiterà una chiacchierata accanto al caminettoStefanie Countryman, direttore di BioServe Space Technologies, la società che ha progettato piastre di coltura di cellule staminali utilizzate per questo studio, per discutere del futuro della ricerca CV nello spazio.

Sharma ha parlato con Healio di questa ricerca, della collaborazione con i colleghi a bordo della stazione spaziale e di cosa questi risultati indicano per la salute CV di entrambi gli individui nello spazio, nonché delle lezioni apprese sui cuori qui sulla Terra.

Healio: paghai scelto di farloperseguire questoarea particolareDiCVricerca?

Sharma: Abbiamo deciso di perseguire quest’area di ricerca per comprendere meglio come il cuore umano viene influenzato, a livello cellulare, dal volo spaziale. Abbiamo una comprensione di ciò che accade al cuore a livello di organo, grazie a decenni di studi sugli astronauti, ma abbiamo molta meno comprensione di ciò che accade alle singole cellule del cuore umano. Questo è il motivo per cui abbiamo voluto utilizzare cardiomiociti derivati ​​da cellule staminali pluripotenti (cellule del muscolo cardiaco) come modello cellulare del tessuto cardiaco umano.

Healio: Puoi fornire alcune informazioni su come il volo spaziale influisce sulla funzione cardiaca?

Sharma: Il cuore è un muscolo e, come gli altri muscoli del corpo, cambia forma e dimensione durante l'esposizione prolungata alla microgravità e durante il volo spaziale. Il cuore e gli altri muscoli del corpo perdono parte della loro massa, andando incontro a quella che viene chiamata atrofia. Anche il cuore cambia forma per diventare più sferico rispetto alla normale forma a pugno.

Ciao:Che cos 'era ilprogettazione e obiettivo della tua ricerca coltivando cellule staminali pluripotenti indotte sulStazione Spaziale Internazionale?

Sharma: L’obiettivo del nostro studio era capire cosa succede alle cellule cardiache umane a livello cellulare durante il volo spaziale. Pertanto, abbiamo approfittato delle hiPSC, che ci consentono di produrre in serie cellule cardiache umane da poche gocce di sangue. Noi “riprogrammiamo” quelle cellule del sangue in hiPSC in un processo che richiede un mese per essere completato, e poi, una volta che le hiPSC sono state prodotte, possono essere trasformate in cellule cardiache umane battenti entro poche settimane.