Le vol spatial change beaucoup de choses sur le corps humain, y compris le fonctionnement du cœur et le comportement des cellules qui créent le tissu cardiaque. Les scientifiques qui étudient ces changements sur la Station spatiale internationale continuent de signaler d'importantes découvertes.
Pour l'enquête sur les cellules souches cardiaques, les chercheurs ont cultivé des cellules souches cardiaques humaines ou des cellules progénitrices cardiovasculaires (CPC) à bord de la station spatiale. Ces cellules cardiaques immatures peuvent se transformer en plusieurs types de cellules cardiovasculaires et en produire un plus grand nombre.
L'enquête a montré que le vol spatial affecte la communication au sein des cellules et entre elles, le développement cellulaire et les propriétés des cellules souches centrales, comme indiqué dans deux articles publiés en 2018, l'un dans la revue npj Microgravity et l'autre dans Stem Cells and Development.
Les chercheurs ont récemment présenté de nouvelles études dans un article connexe qui comparait la voie de signalisation Hippo dans les CPC cultivés sur la station spatiale avec les mêmes cellules cultivées dans un clinostat, qui simule les conditions de microgravité sur Terre. La voie de signalisation Hippo, nécessaire au développement cardiaque, est normalement active chez l'adulte et inactive la protéine associée à Yes, ou YAP1. YAP1 régule la survie cellulaire et augmente le nombre de cellules, donc l'inactiver réduit la prolifération cellulaire. Lorsque la voie Hippo est inhibée ou inactive, cependant, YAP1 devient actif, entraînant plus de cellules progénitrices et une croissance possible des organes. Cet article rapporte que les cellules adultes dans l'espace et dans le clinostat ont toutes deux montré une augmentation de l'expression de YAP1.
Des travaux antérieurs chez les rongeurs ont montré que l'introduction de YAP1 dans les cœurs adultes peut réactiver la capacité de régénération. Cette découverte la plus récente montre que la microgravité peut inciter les CPC humains adultes à exprimer YAP1, ce qui pourrait avoir des implications intéressantes.
Cet article était axé sur YAP1 spécifiquement parce qu'il est l'un des principaux acteurs de la réparation cardiovasculaire. YAP1 stimule la régénération cardiovasculaire lorsqu'elle est régulée à la hausse ou exprimée à un niveau supérieur. Nous savons maintenant qu'il est régulé à la hausse à court terme par la microgravité. «
Mary Kearns-Jonker, chercheuse au Département de pathologie et d'anatomie humaine à la Loma Linda University School of Medicine en Californie et l'un des auteurs de l'article
Elle a noté que le changement d'expression de YAP1 est temporaire. L'impermanence de l'effet est une bonne chose, ajoute-t-elle, sinon les cellules pourraient proliférer de manière incontrôlée et entraîner des cancers.
« YAP1 a une histoire de jouer un rôle dans le développement et la taille des organes », explique l'auteur principal Victor Camberos, également au Département de pathologie et d'anatomie humaine de Loma Linda. « Les niveaux de YAP1 sont plus élevés dans les cellules progénitrices cardiovasculaires néonatales, qui sont connues pour être très efficaces pour la réparation à base de cellules. Une fois la période néonatale terminée, l'expression de YAP1 et l'efficacité des cellules pour la réparation cardiovasculaire sont réduites. Puisque YAP1 est un facteur important régulateur de croissance et de réparation, augmentant temporairement son expression dans les cellules des personnes âgées pourrait être utile en thérapeutique. «
« L'induction de YAP1 en exposant les cellules à la microgravité nous donne la capacité de modifier les cellules d'une manière qui peut bénéficier à la réparation des organes », souligne Kearns-Jonker. Les chercheurs ont en effet relevé l'expression de YAP1 dans des cellules qui ne l'expriment pas régulièrement et ont montré que ce résultat n'est pas permanent.
La conclusion de l'équipe selon laquelle la microgravité simulée a le même effet que la microgravité réelle est également importante. Les chercheurs peuvent facilement accéder aux échantillons dans un clinostat par rapport aux échantillons en orbite à environ 250 miles au-dessus de la Terre. « Le clinostat émule suffisamment la microgravité que nous voyons sur la station spatiale », explique Camberos. « C'est important, car peu de laboratoires ont la possibilité de faire de la recherche dans l'espace. »
Heureusement, certains le font, et cette opportunité mène à des avancées prometteuses vers des cœurs plus sains dans l'espace et sur Terre.
L'une des nombreuses études relatives à la santé cardiovasculaire parrainée par le laboratoire national de l'ISS, l'enquête sur les cellules souches cardiaques a reçu un prix des résultats convaincants de la station spatiale internationale en biologie et en médecine à la conférence de recherche et développement de l'ISS.
La source:
NASA / Johnson Space Center
