La sarcopénie, qui est une baisse progressive et étendue de la masse musculaire et de la force, est courante avec le vieillissement et estimé à 50% des personnes âgées de 80 ans et plus. Il peut entraîner des handicaps et des blessures des chutes et est associé à une qualité de vie plus faible et à une mortalité accrue. Outre les changements de style de vie, il n'y a pas de traitement clinique actuel pour la sarcopénie.
Le vol spatial avec l'absence de gravité associée et la tension limitée sur les muscles provoque une faiblesse musculaire, une caractéristique importante de la sarcopénie, dans un court laps de temps, offrant une vue de laps de temps sur les changements associés aux atrophies liés à l'âge dans le muscle. Cette fenêtre de temps relativement courte dans l'espace fournit un modèle de microgravité pour le vieillissement musculaire et ouvre des possibilités d'étude de la sarcopénie, qui prend normalement des décennies à se développer chez les patients sur Terre.
Pour comprendre les changements de muscle en microgravité, Siobhan Malany, Maddalena Parafati, et leur équipe de l'Université de Floride, États-Unis, des microtissus musculaires squelettiques provenant des biopsies des donneurs et les ont lancés à la Station spatiale internationale (ISS) à bord de SpaceX CRS-25. Leurs résultats ont été publiés aujourd'hui dans Rapports de cellules souches. Les microtises ont été tirées à la fois de jeunes donneurs actifs et de donneurs sédentaires âgés et cultivés dans un mini-laboratoire automatisé, qui, en plus de l'alimentation et de la surveillance régulières des cultures, a également permis une stimulation électrique pour simuler l'exercice. Sur Terre, la résistance à la contraction des microtissus de jeunes individus actifs était presque deux fois plus que la force des tissus des individus sédentaires plus âgés. Après seulement deux semaines dans l'espace, la force musculaire a tendance à diminuer dans les jeunes tissus et était désormais plus comparable à la force des vieux tissus. Une tendance similaire a été observée pour la teneur en protéines musculaires, qui était plus élevée dans les jeunes microtises sur Terre par rapport aux anciennes microtissues mais a diminué de la microgravité aux niveaux mesurés dans les anciens tissus. De plus, le vol spatial a changé l'expression des gènes, en particulier dans les microtises plus jeunes et les processus cellulaires perturbés liés à la fonction musculaire normale. Fait intéressant, la stimulation électrique pourrait atténuer ces changements dans l'expression des gènes dans une certaine mesure.
En utilisant des impulsions électriques pour déclencher des contractions musculaires en temps réel dans l'espace, nous pouvons simuler l'exercice et observer comment il aide à protéger contre un affaiblissement rapide des muscles en microgravité. Cette progression technologique offre un aperçu de la façon dont nous pourrions préserver la santé musculaire pendant les missions spatiales de longue durée et, finalement, comment lutter contre la perte musculaire liée à l'âge ici sur Terre. «
Siobhan Malany, l'un des chercheurs principaux
Cette étude montre que le déclin musculaire lié à la sarcopénie peut être modélisé dans une période relativement courte dans l'espace et ouvre la voie à des études de suivi sur les causes et les traitements potentiels pour la sarcopénie du vieillissement ou du voyage spatial.
