Analyse des effets des vols spatiaux de longue durée sur l’atrophie cardiaque

De nouvelles recherches menées sur des modèles de souris pourraient aider à lutter contre l’atrophie cardiaque subie par les astronautes lors de vols spatiaux de longue durée.

Une nouvelle étude menée par des scientifiques de Cincinnati Children’s a potentiellement fait une percée dans la prévention ou l’inversion des effets catastrophiques de l’atrophie cardiaque – l’un des dangers les plus importants des vols spatiaux de longue durée.

Les astronautes peuvent subir une réduction dangereuse de leur poids corporel et vivre des périodes prolongées d’apesanteur au cours d’une mission spatiale, ce qui entraîne une éradication rapide des tissus cardiaques et squelettiques, ce qui peut souvent être fatal. Cette nouvelle enquête a révélé que bien que les cellules du muscle cardiaque réagissent différemment aux niveaux de stress externe par rapport aux cellules du muscle squelettique, dans les bonnes conditions, elles peuvent toutes deux dépérir à un rythme mortel.

Jeffery Molkentin, PhD, codirecteur de l’Institut de cardiologie de Cincinnati Children’s, a déclaré : « La NASA s’intéresse beaucoup à l’atrophie cardiaque. Cela pourrait être le plus gros problème pour les vols spatiaux de longue durée et la santé des astronautes, en particulier lors de la rentrée dans une situation de gravité supérieure, que ce soit en arrivant sur Mars ou en revenant sur Terre.

Atténuation de la perte musculaire lors des vols spatiaux de longue durée

Pour maintenir leur masse musculaire lors de vols spatiaux de longue durée, les astronautes et les cosmonautes doivent suivre des protocoles rigoureux pour éviter les effets débilitants que peuvent causer les abysses infinis de l’espace. En raison de la perte de gravité lors des voyages interstellaires, les fluides plasmatiques peuvent être perdus dans tout le corps, ce qui rend plus difficile le transport de l’oxygène dans le sang, provoquant une litanie de problèmes. L’intolérance orthostatique peut également être ressentie en raison de la perte de gravité. C’est ce que provoquent les étourdissements, par exemple en se levant trop rapidement, et qui incitent le corps à augmenter son rythme cardiaque et sa tension artérielle pour contrer cet effet, qui peut lui-même avoir des conséquences désastreuses.

De plus, pour effectuer des tâches dans l’espace, que ce soit sur le vaisseau spatial lui-même ou en cas d’urgence, il est essentiel que les personnes à bord aient une musculature suffisante pour le faire et, lors du retour à la maison, aient la composition corporelle correcte pour faire face au retour à un monde empreint de gravité. Pour y parvenir, les équipements traditionnellement utilisés pour les séances de gym cosmique sont le vélo ergomètre, un appareil d’exercice de résistance et un tapis roulant, cette nouvelle étude créant peut-être une nouvelle stratégie pour éviter la perte musculaire et l’atrophie cardiaque lors d’un vol spatial de longue durée.

Développer une nouvelle approche

Les scientifiques ont analysé des modèles de souris de multiples façons pour suivre leurs cellules cardiaques en déclin jusqu’à un processus moléculaire en trois étapes pour leur recherche. Comme pour le muscle squelettique, selon la charge de travail subie, le cœur peut grossir ou rétrécir, les résultats indiquant un processus dans lequel le gène thrombospondine-1 peut entraîner une perte dramatique de la masse du cœur.

Ils ont découvert qu’une surabondance d’expression du gène de la thrombospondine-1 dans le cœur des souris provoquait une perte fatale et brutale de masse cardiaque – atrophie cardiaque – activant une protéine de signalisation appelée PERK. La protéine PERK, en quantité excessive, initie une réponse du facteur de transcription ATF4, qui se combinent pour provoquer une atrophie cardiaque.

L’atrophie cardiaque devient plus grave au fur et à mesure que la durée de stimulation de ces gènes est longue, ce qui signifie que le blocage de leur production pourrait éliminer ou réduire la réponse d’atrophie, ce qui peut être la façon dont l’effet d’un vol spatial de longue durée peut être diminué.

“Nos résultats décrivent une nouvelle voie de perte de masse musculaire”, a déclaré Molkentin. “Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour développer des méthodes ou des médicaments qui peuvent interrompre cette voie de signalisation à travers ces gènes pour arrêter l’atrophie cardiaque une fois détectée.”

La prochaine étape de l’enquête sera de voir si ce processus est également partagé chez l’homme, ce qui pourrait conduire au développement de médicaments pour gérer en toute sécurité cette activité moléculaire, car bien que le tissu musculaire cardiaque perdu ne puisse pas être remplacé, en théorie, il devrait être possible de ramener les cellules musculaires cardiaques atrophiées à leur état d’origine.

Source : innovationnewsnetwork.com