تجارب على فئران قد تساعد في حماية عضلات وعظام رواد الفضاء

فأران استخدما في تجربة صحية ترتبط بمحطة الفضاء الدولية  (أ.ب)
فأران استخدما في تجربة صحية ترتبط بمحطة الفضاء الدولية (أ.ب)
TT

تجارب على فئران قد تساعد في حماية عضلات وعظام رواد الفضاء

فأران استخدما في تجربة صحية ترتبط بمحطة الفضاء الدولية  (أ.ب)
فأران استخدما في تجربة صحية ترتبط بمحطة الفضاء الدولية (أ.ب)

أظهرت «الفئران القوية» المُعدلة وراثيًا والتي كانت جزءًا من تجربة صحية في محطة الفضاء الدولية أن حجب مسار الإشارات الجزيئية يمكن أن يحمي من فقدان كثافة العضلات والعظام في حالة عدم وجود الجاذبية.
وكشفت الدراسة الجديدة أيضًا أن هذا العلاج شجع على استعادة كتلة العضلات والعظام بمجرد عودة الفئران إلى الأرض، وفقاً لشبكة «سي إن إن».
وتعتبر النتائج واعدة للباحثين لأنه يمكن استخدامها لتطوير علاجات قد تساعد رواد الفضاء في التخفيف من فقدان العضلات ومشاكل العظام التي يعانون منها أثناء رحلات الفضاء طويلة المدى.
ويمكن أيضًا استخدام استهداف هذا المسار لمساعدة الأشخاص على الأرض الذين يعانون من فقدان العضلات والعظام بسبب حالات مختلفة مثل الحثل العضلي وهشاشة العظام والأمراض التي تسبب هزال العضلات مثل السرطان وأمراض القلب والإنتان والإيدز.
وضمت الدراسة رواد فضاء وكالة «ناسا» درو مورغان وكريستينا كوخ وجيسيكا مي، الذين شاركوا في التجربة أثناء وجودها في المحطة الفضائية، كمؤلفين وباحثين في الدراسة.

*فئران في الفضاء
تم التلاعب جينيًا بالفئران الإناث الأربعين، التي قدمها مختبر جاكسون في ولاية ماين، بهدف نمو العضلات في تجربة لفهم كيفية تأثير انعدام الجاذبية على جسم الإنسان بشكل أفضل.
وأطلقت الفئران إلى المحطة الفضائية في ديسمبر (كانون الأول)، وعادوا في كبسولة «سبيس إكس دراغون» في 7 يناير (كانون الثاني) إلى المحيط الهادئ.
وتُعتبر مركبات الشحن «سيبس إكس» فريدة من نوعها من حيث قدرتها على جلب مواد وتجارب جديدة إلى المحطة الفضائية والعودة إلى الأرض بعد 30 يومًا. وقال مورغان، الذي يعمل أيضًا كطبيب طوارئ في الجيش الأميركي، إن هذا يعني أنه يمكن إعادة العينات إلى الأرض في الوقت المناسب، مما مكن الفئران الحية من العودة إلى الأرض.
وهذه الفئران هي مجرد واحدة من مجموعات عديدة من القوارض التي وصلت إلى محطة الفضاء على مر السنين بهدف إجراء أبحاث.
وأُطلق على التجربة اسم «رودينت رسيسرش 19»، واستخدمت لدراسة كل من «ميوستاتين» و«أكتيفين»، وهما مسارات الإشارات الجزيئية التي يمكن أن تؤثر على كثافة العظام وكتلة العضلات والهيكل العظمي وتنظمهما، وفقًا لوكالة «ناسا».
ويعتقد الباحثون أن هذه المسارات يمكن أن تكون أهدافًا لمنع فقدان العضلات والعظام أثناء المهمات والمساعدة في جهود التعافي بمجرد عودة رواد الفضاء إلى الأرض.
وأثناء وجودها في المحطة الفضائية، عولجت بعض الفئران بعامل، وهو مستقبل «إيه سي في آر تو بي»، والذي قام بالفعل بسد المسارات لمعرفة كيف أثر ذلك على فقدان العظام والعضلات. من المعروف أيضًا أن سد هذه المسارات يحفز نمو العضلات والعظام.
ونظرًا لأن بعض هذه الفئران تم تصميمها وراثيًا لتفتقر إلى الميوستاتين، فقد كان لديها ضعف متوسط كتلة العضلات - ومن ثم أطلق عليها لقب «الفئران القوية».
وتمت مقارنة الفئران التي وصلت إلى المحطة الفضائية بمجموعة تحكم مكونة من 40 أنثى من الفئران التي بقيت على الأرض.
والفئران الموجودة في الفضاء وعلى الأرض التي تلقت العلاج بالمستقبلات حافظت إلى حد كبير على كتلة عضلاتها وعظامها وزادتها مقارنة بالفئران غير المعالجة. وفي الوقت نفسه، عانت الفئران غير المعالجة من خسارة كبيرة في كتلة العضلات والعظام.
وبعد العودة إلى الأرض، أظهرت الفئران التي تلقت العلاج بالمستقبلات أيضًا تعافيًا معززًا لكتلة العضلات. وتمت مقارنة هذه النتائج مع الفئران التي لم يتم إعطاؤها العلاج عند العودة إلى الأرض.
وقال مؤلفا الدراسة سي جين لي وإيميلي جيرمين-لي: «الفئران التي برز لديها كمية مفرطة من العضلات نتيجة لوجود طفرة في جين الميوستاتين كانت قادرة على الاحتفاظ بمعظم، إن لم يكن كل، تلك العضلات الإضافية أثناء رحلات الفضاء».
ويمارس رواد الفضاء في المحطة الفضائية الرياضة كل يوم للتخفيف من فقدان العضلات والعظام، لكن تجارب كهذه يمكن أن تساعد العلماء على فهم كيفية حدوث الخسارة وإنشاء طرق أفضل لإدارتها.
وقد لا تكون الإجراءات المضادة التي يستخدمها رواد الفضاء، والتي تشمل ساعتين من التدريب على المقاومة وتمارين القلب والأوعية الدموية، ممكنة دائمًا أثناء رحلات الفضاء طويلة المدى.
وقال مورغان: «إن إمكانية العلاج بالعقاقير التي يمكن أن تمنع فقدان العظام والعضلات تظهر الكثير من الأمل في الرحلات الفضائية طويلة الأمد».


مقالات ذات صلة

رجل كندي يهاجم دباً قطبياً دفاعاً عن زوجته

يوميات الشرق دب قطبي (أرشيفية - رويترز)

رجل كندي يهاجم دباً قطبياً دفاعاً عن زوجته

قالت الشرطة إن رجلاً في أقصى شمال كندا قفز على دب قطبي لحماية زوجته من التعرض للهجوم. وأُصيب الرجل، الذي لم يذكر اسمه، بجروح خطيرة لكن من المتوقع أن يتعافى.

«الشرق الأوسط» (أوتاوا)
يوميات الشرق العلماء الدوليون ألكسندر ويرث (من اليسار) وجوي ريدنبرغ ومايكل دينك يدرسون حوتاً ذكراً ذا أسنان مجرفية قبل تشريحه في مركز إنفيرماي الزراعي «موسغيل» بالقرب من دنيدن بنيوزيلندا 2 ديسمبر 2024 (أ.ب)

علماء يحاولون كشف لغز الحوت الأندر في العالم

يجري علماء دراسة عن أندر حوت في العالم لم يتم رصد سوى سبعة من نوعه على الإطلاق، وتتمحور حول حوت مجرفي وصل نافقاً مؤخراً إلى أحد شواطئ نيوزيلندا.

«الشرق الأوسط» (ويلنغتون (نيوزيلندا))
يوميات الشرق صورة تعبيرية لديناصورين في  بداية العصر الجوراسي (أ.ب)

أمعاء الديناصورات تكشف كيفية هيمنتها على عالم الحيوانات

أظهرت دراسة حديثة أن عيَّنات من البراز والقيء وبقايا أطعمة متحجرة في أمعاء الديناصورات توفّر مؤشرات إلى كيفية هيمنة الديناصورات على عالم الحيوانات.

«الشرق الأوسط» (باريس)
يوميات الشرق يشكو وحدة الحال (أدوب ستوك)

دلفين وحيد ببحر البلطيق يتكلَّم مع نفسه!

قال العلماء إنّ الأصوات التي يصدرها الدلفين «ديل» قد تكون «إشارات عاطفية» أو أصوات تؤدّي وظائف لا علاقة لها بالتواصل.

«الشرق الأوسط» (كوبنهاغن)
يوميات الشرق بإمكان الجميع بدء حياة أخرى (أ.ب)

شبل الأسد «سارة» أُجليت من لبنان إلى جنوب أفريقيا لحياة أفضل

بعد قضاء شهرين في شقّة صغيرة ببيروت مع جمعية للدفاع عن حقوق الحيوان، وصلت أنثى شبل الأسد إلى محمية للحيوانات البرّية بجنوب أفريقيا... هذه قصتها.

«الشرق الأوسط» (بيروت)

التثاؤب... هل يعني أن أدمغتنا لا تحصل على الأكسجين الكافي؟

التثاؤب يحدث عندما يكون الناس في حالة انتقالية مثلاً بين النوم والاستيقاظ (رويترز)
التثاؤب يحدث عندما يكون الناس في حالة انتقالية مثلاً بين النوم والاستيقاظ (رويترز)
TT

التثاؤب... هل يعني أن أدمغتنا لا تحصل على الأكسجين الكافي؟

التثاؤب يحدث عندما يكون الناس في حالة انتقالية مثلاً بين النوم والاستيقاظ (رويترز)
التثاؤب يحدث عندما يكون الناس في حالة انتقالية مثلاً بين النوم والاستيقاظ (رويترز)

يشعر معظمنا بقرب عملية التثاؤب. تبدأ عضلات الفك بالتقلص، وقد تتسع فتحتا الأنف، وقد تذرف أعيننا الدموع عندما ينفتح فمنا.

والتثاؤب عبارة عن رد فعل معقد، يمكن أن يحدث تلقائياً، أو أن يكون معدياً، عندما نرى أو نسمع حتى نفكر في الأمر في بعض الأحيان، فإننا عادة ما نتثاءب، بحسب تقرير لصحيفة «واشنطن بوست».

ومع ذلك، قال الخبراء إن فكرة أننا نتثاءب لأن أدمغتنا تحتاج إلى مزيد من الأكسجين هي خرافة. فقد أفادت دراسة أجريت في ثمانينات القرن العشرين أن استنشاق الأكسجين النقي أو الغازات التي تحتوي على نسبة عالية من ثاني أكسيد الكربون ليس له تأثير كبير على التثاؤب.

التثاؤب هو سلوك بشري غير مفهوم إلى حد ما. «يظل الدماغ صندوقاً أسود»، هكذا قال مارك أندروز، رئيس قسم علم وظائف الأعضاء في كلية الطب العظمي بجامعة دوكين بالولايات المتحدة.

لكن الباحثين لديهم نظريات متعددة حول التثاؤب.

يبدو أن التثاؤب يحدث عندما يكون الناس في حالة انتقالية، وخاصة انتقالات النوم والاستيقاظ، عندما يستيقظون أو عندما يكونون ضمن حالة من النعاس ومستعدين للنوم. قد يتثاءبون عندما يشعرون بالملل، أو يعانون من ضائقة نفسية خفيفة مثل القلق.

ومع ذلك، يحدث التثاؤب أيضاً بتردد عالٍ خلال الفترات التي يكون فيها الناس متحمسين للغاية، أو يكون هناك قدر كبير من الترقب، كما شرح أندرو جالوب، أستاذ علم الأحياء السلوكي بجامعة جونز هوبكنز. وأوضح أن هناك تقارير قصصية تفيد بأن الرياضيين الأولمبيين يميلون إلى التثاؤب قبل المنافسة، كما يفعل المظليون قبل القفزة الأولى، والموسيقيون قبل أي أداء.

التثاؤب وتحفيز الدماغ

يرتبط التثاؤب بزيادة الإثارة واليقظة، وقد يساعد الدماغ على الاستيقاظ أو البقاء مستيقظاً أثناء الأنشطة المملة.

تقول إحدى النظريات إنه من خلال تحريك العضلات في الوجه والرقبة، يحفز التثاؤب الشرايين في الرقبة، ما يزيد من تدفق الدم إلى الدماغ ويوقظه.

بالإضافة إلى ذلك، أفادت دراسة أجريت عام 2012 أن معدل ضربات القلب وحجم الرئة وتوتر عضلات العين تزداد أثناء التثاؤب أو بعده مباشرة.

قال أندروز: «إنه جزء من تمدد العضلات. مع التثاؤب، هناك اتصالات مع أنشطة عضلية أخرى، لذلك فهو يجعلك تستيقظ وتتحرك».

التثاؤب وتبريد الدماغ

عندما ترتفع درجات الحرارة في الدماغ فوق خط الأساس - بسبب الزيادة في المعالجة العقلية أثناء التركيز على مهمة أو ممارسة الرياضة أو الشعور بالقلق أو الإثارة، على سبيل المثال - يبدأ الدماغ في آليات التبريد، بما في ذلك التثاؤب، كما أشار جالوب، الذي درس النظرية.

يعتقد بعض الباحثين أن تنظيم الحرارة هذا يحدث بطريقين. أولاً، يزيد التثاؤب من تدفق الدم إلى المخ، ويعزز تدفق الدم إلى القلب. ثانياً، يُعتقد أن استنشاق الهواء بعمق أثناء التثاؤب يعمل على تبريد الدم في الأوعية الدموية في الأنف والفم. واقترحت إحدى الدراسات أن هاتين العمليتين تعملان معاً على استبدال الدم الساخن بدم أكثر برودة.

ومع ذلك، لا يوجد إجماع حول ما يسبب التثاؤب التلقائي، أو ما الذي يحققه.