كيف تؤثر رحلات الفضاء على قلب الإنسان؟.. ينبض بقوة أقل خارج الكوكب

ما هي تأثيرات رحلات الفضاء على قلب الإنسان؟ هذا هو السؤال الذي دفع علماء جامعة جونز هوبكنز إلى إرسال 48 عينة من أنسجة القلب المعدلة بيولوجيًا إلى محطة الفضاء الدولية، حيث تمت مراقبتها لمدة 30 يومًا ومقارنتها بعينات مماثلة على الأرض.

وفقًا لـ Space، قام الفريق بفحص كيفية تأثير الجاذبية المنخفضة على أشياء مثل قوة تقلص الخلايا، المعروفة باسم قوى الوخز، وأي أنماط نبض غير منتظمة.

اكتشف العلماء أن خلايا القلب لا تعمل بشكل جيد في الفضاء، حيث تنبض بحوالي نصف قوة عينات التحكم الموجودة على الأرض.
وقد وجدت دراسات سابقة أنه بعد عودتهم إلى الأرض، أظهر رواد الفضاء انخفاضًا في وظيفة عضلة القلب وعدم انتظام ضربات القلب، المعروف باسم عدم انتظام ضربات القلب.

في حين أن بعض هذه التأثيرات الناجمة عن السفر إلى الفضاء تتلاشى مع مرور الوقت، إلا أنها لا تتلاشى جميعها، وسيكون لذلك آثار كبيرة على البعثات الفضائية طويلة المدى، بما في ذلك الرحلات المحتملة إلى القمر وربما حتى المريخ في يوم من الأيام.

قاد دوك هو كيم، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية والطب في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز، مشروع إرسال أنسجة القلب إلى المحطة الفضائية، وقام هو وطالب الدكتوراه في ذلك الوقت، جوناثان كوي، بإنشاء أنسجة القلب المهندسة بيولوجيًا من الخلايا الجذعية البشرية متعددة القدرات (iPSCs).

تمت زراعة الخلايا في أجهزة “عضو على شريحة”، وهي عبارة عن نماذج مصغرة لأعضاء مختلفة يتم فيها زراعة الأنسجة والخلايا المهندسة أو الطبيعية داخل رقائق ميكروفلويديك.

في هذه الحالة، تم تصميم الشريحة ثلاثية الأبعاد لتقليد قلب بشري بالغ في غرفة يبلغ حجمها نصف حجم الهاتف الخلوي القياسي.

وقال كيم في بيان: “لقد تم استخدام كمية لا تصدق من التكنولوجيا المتطورة في مجالات الخلايا الجذعية وهندسة الأنسجة وأجهزة الاستشعار الحيوية والإلكترونيات الحيوية والتصنيع الدقيق لضمان جدوى هذه الأنسجة في الفضاء”.

ووجد الفريق أن الأنسجة المرتبطة بالفضاء أظهرت مستويات مرتفعة من الالتهاب والضرر التأكسدي. كما أصبحت البروتينات التي تسمى القسيمات العضلية، والتي تساعد خلايا القلب على الانقباض، أقصر وأكثر اضطرابا، وهذه التغييرات مماثلة لتلك التي لوحظت في الأشخاص المصابين بأمراض القلب.

بالإضافة إلى ذلك، أصبحت الميتوكوندريا في الخلايا، وهي مخازن الطاقة الخاصة بها، أكبر وأكثر استدارة وفقدت شكلها المميز.

يشير هذا أيضًا إلى أن خلايا القلب تعرضت لضغط كبير أو اضطراب في الفضاء، مما أدى على الأرجح إلى ضعف إنتاج الطاقة، مما قد يساهم في ضعف تقلصات خلايا القلب والتدهور العام في صحة الخلايا التي لوحظت في التجربة. يمكن أن يؤثر هذا الضرر أيضًا على قدرة الخلايا على العمل بشكل صحيح ككل.