Ученые установили, что условия космического полета могут приводить к повреждению хрящевой ткани коленных суставов. Такой эффект ранее наблюдали у мышей, находившихся на Международной космической станции. Суставной хрящ восстанавливается ограниченно, поэтому его разрушение вызывает особую обеспокоенность исследователей.
Специалисты из Питтсбургского университета изучили изменения у мышей, проведших 60 дней на МКС, и сопоставили их с показателями животных на Земле. У обеих групп, подвергавшихся реальному или смоделированному воздействию космической среды, обнаружили признаки повреждения хряща. Результаты работы опубликованы в журнале Advanced Science.
В наземном опыте мышам создавали условия, близкие к невесомости, и воздействовали на них смесью излучения, имитирующей галактические космические лучи. Дополнительно ученые вырастили человеческий хрящ из стволовых клеток и поместили его во вращающийся биореактор для моделирования микрогравитации. В таких условиях в тканях усиливались воспалительные процессы, окислительный стресс и признаки клеточного старения, а работа митохондрий ухудшалась.
Исследователи связали эти изменения с белком NOX4, который способствует развитию окислительного стресса и нарушению работы митохондрий в клетках хряща. Затем животным в модели космического полета давали кемпферол — природный флавонол, содержащийся в ряде растений, включая листовую зелень, чай, бобовые, ягоды, фрукты и овощи. Это вещество способно связываться с NOX4 и снижать его активность.
У мышей, получавших кемпферол, потеря хрящевой ткани оказалась менее выраженной, а состояние митохондрий было лучше. Также у них зафиксировали более низкие уровни воспаления и активных форм кислорода. Полностью предотвратить повреждения не удалось, однако они были заметно слабее, чем у животных без такого лечения.
Авторы подчеркивают, что работа находится на ранней стадии и проводилась преимущественно на мышах. Защитный эффект кемпферола проверяли только в наземной модели, а не во время реального космического полета. Полученные данные не означают, что продукты с этим веществом могут предотвратить проблемы с коленными суставами, но указывают на возможное направление дальнейших исследований.