Nieuw onderzoek door Henry J. Donahue, doctoraat, voorzitter van de afdeling Biomedical Engineering en School of Engineering Foundation Professor aan de VCU School of Engineering, suggereert dat ruimtestraling ervoor kan zorgen dat astronauten in de ruimte extra bot verliezen, maar niet meer spieren.

De bevindingen roepen intrigerende vragen op over de relatie tussen bot en spier, vooral voor mensen op aarde die te maken hebben met leeftijdsgebonden bot- en spierverlies.

Terwijl in de verminderde zwaartekracht van de ruimte, astronauten verliezen botten en spieren van hun benen, heupen en onderrug.

"Boten is een zeer dynamisch weefsel, " zei Donahu, die hoofdonderzoeker is van een project gefinancierd door NASA en het National Space Biomedical Research Institute. "Naarmate er meer eisen aan worden gesteld, het wordt groter om aan die eisen te voldoen." Aan de andere kant, met minder eisen in microzwaartekracht, "Je lichaam zal geen tijd verspillen aan het bouwen van botten."

Terwijl NASA zich voorbereidt op verre ruimtereizen, astronauten zullen ook te maken krijgen met toegenomen, langdurige blootstelling aan ruimtestraling. Donahue zei dat maatregelen ter bescherming tegen straling, zoals de "grote loden vesten die ze je aandoen bij de dokter, " zou niet praktisch zijn tijdens missies naar Mars.

In de eerste studie in zijn soort, Het team van Donahue onderzocht de gecombineerde impact van ruimtestraling en microzwaartekracht op botten en spieren. de hypothese dat straling bot- en spierverlies veroorzaakt door microzwaartekracht zou verergeren. Onderzoekers onderzochten muizen waarvan de bewegingen beperkt waren - een ervaring vergelijkbaar met microzwaartekracht - en die werden blootgesteld aan gesimuleerde ruimtestraling. Wat ze ontdekten was dat, hoewel microzwaartekracht alleen leidde tot zowel bot- als spierverlies, straling alleen niet.

"Straling plus microzwaartekracht versterkt het negatieve effect van microzwaartekracht op bot, maar heeft geen invloed op spierverlies, "Zei Donahue. "Het is alsof blootstelling aan straling zelf geen bot aantast, maar het maakt het gevoeliger voor de negatieve effecten van microzwaartekracht."

De studie, "Gesimuleerde ruimtestraling maakt bot, maar niet spieren, gevoelig voor de katabole effecten van mechanisch lossen, " verschijnt in het augustus 2017 nummer van PLOS EEN . De bevindingen suggereren dat astronauten op uitgebreide ruimtevaartmissies aanzienlijke bot- en spiercomplicaties zouden hebben. Onderzoekers willen ontdekken hoe de gezondheid van botten en spieren tijdens ruimtevluchten behouden kan blijven en welke preventieve oefeningen kunnen helpen.

Het verlies van botten en spieren dat astronauten in microzwaartekracht ervaren, is vergelijkbaar met wat er gebeurt als mensen ouder worden, Donahu zei, opmerkend dat naarmate de levensduur is gegroeid dankzij medische vooruitgang, het probleem is vaker voorgekomen. Ouderen, hij zei, "val meer, ze breken hun botten meer. Dat is een enorm probleem. Het begrijpen van de relatie in microzwaartekracht tussen bot en spier is relevant voor het effect van veroudering op spieren en botten."

Donahue zei dat het volgende deel van het project een bio-informatica-onderzoek zal zijn om eventuele genetische variabiliteit te onderzoeken die wordt veroorzaakt door microzwaartekracht of straling in botten en spieren.