De driedaagse bedruststudie wordt uitgevoerd in Nottingham, parallel aan een 60-daagse bedruststudie door de European Space Agency in de MEDES-faciliteit in Toulouse, Frankrijk. Bedrust is een beproefde manier om de effecten van gewichtloosheid op het menselijk lichaam te meten, waaronder verlies van bot- en spiermassa, cardiovasculaire achteruitgang en een verstoord koolhydraatmetabolisme, wat een risico kan vormen voor diabetes type 2.

Veel astronauten komen vanuit de ruimte terug naar de aarde en vertonen tekenen van pre-diabetes omdat gewichtloosheid kan leiden tot insulineresistentie, waardoor de spieren en lever geen glucose kunnen opnemen om de bloedsuikerspiegel te helpen reguleren. De studie in Nottingham is specifiek bedoeld om erachter te komen hoe snel we insulineresistentie ontwikkelen door langdurige bedrust, en wat zijn de mechanismen die dit schadelijke effect aansturen.

Er zijn tien gezonde mannelijke vrijwilligers geworven om vanaf februari 2018 deel te nemen aan het onderzoek in de Medical School van het Queen's Medical Center in Nottingham. spiermassa, lever- en pancreasfunctie inclusief MRI-scans en spierbiopten, de deelnemers zullen drie dagen plat in bed liggen in een lichte helling met het hoofd naar beneden om gewichtloosheid in gewichtloosheid na te bootsen.

Hoogleraar Metabole Fysiologie, Ian Macdonald, zei:"Er is op dit moment een grote druk voor een bemande missie naar Mars - een reis die wel 9 maanden zou duren met enorme gevolgen voor de fitheid van de astronauten. Meerdere wetenschappelijke groepen bij NASA, de Britse ruimtevaartorganisatie en ESA, werken aan veel aspecten van deze fysieke verslechtering in gewichtloosheid en we hopen dat onze bijdrage hieraan significant zal zijn en mogelijk zal leiden tot verdere studies over insulineresistentie over een langere periode."

Mede leiden van de studie, Hoogleraar Spiermetabolisme, Paul Groenhaff, zei:"Niet-dragende heeft een grote negatieve invloed op de gezondheid, waaronder verminderde spiermassa en gevoeligheid voor voeding. Pre-diabetes is een zeer uitgesproken negatief neveneffect en het is dit aspect dat we willen onderzoeken als onderdeel van de bredere ESA-studies. Dit onderzoek heeft belangrijke implicaties voor ruimtevluchten, maar zal ook belangrijk inzicht verschaffen in de negatieve effecten van inactiviteit op de metabole gezondheid in de algemene bevolking. Inderdaad, veel van de effecten die momenteel tijdens onze levensloop aan veroudering kunnen worden toegeschreven, worden hoogstwaarschijnlijk veroorzaakt door afnemende fysieke activiteitsniveaus die gepaard gaan met ouder worden."

Dokter Natalie Shur, PhD onderzoeker op het project, toegevoegd:"Tijdens de bedrust, we zullen de gouden standaardmethode gebruiken om de insulineresistentie bij onze tien deelnemers te meten. Dit wordt een 'insulineklem' genoemd en het laat ons precies zien hoeveel glucose door de spieren wordt opgenomen. We gebruiken ook stabiele isotopentracers, zowel oraal als intraveneus toegediend, om te laten zien hoe de glucoseopname door spieren in de loop van de tijd verandert naarmate de bedrust vordert. We verwachten een versneld begin van insulineresistentie te vinden in de eerste 3 dagen van bedrust en we hopen belangrijke vragen te beantwoorden over de snelheid en omvang van die weerstand en de bijbehorende spierafbraak."

Het huidige ruimteoefeningsprotocol schrijft voor dat om grove spieratrofie te voorkomen, astronauten moeten ongeveer 2 uur intensieve lichaamsbeweging per dag in de ruimte doen en een bepaald aantal calorieën binnenkrijgen om hen de beste kans te geven hun fysieke conditie te behouden. Het onderzoeksteam van Nottingham probeert uit te vinden wanneer de meest schadelijke veranderingen plaatsvinden, mogelijk in de eerste week in de ruimte, dan kunnen ze deze veranderingen mogelijk compenseren door een programma van vroege revalidatieoefeningen.

Bij MEDES in Frankrijk, de deelnemers aan de langere bedruststudie hebben ook een antioxidantcocktail versus placebo om te zien of dit insulineresistentie en enkele van de schadelijke veranderingen kan voorkomen. Dit zou kunnen betekenen dat astronauten uiteindelijk een antioxidantsupplement in hun dieet krijgen om sommige van deze schadelijke effecten te verminderen.