Tijdens een verre ruimtereis moeten onze spieren het ontgelden. Dit verwoestende effect wordt veroorzaakt door de gewichtloosheid die – ondanks de vele trainingen die een astronaut doormaakt – grote invloed heeft op het lichaam. In een nieuwe muisstudie is er een manier gevonden om dit probleem te overkomen. De gemuteerde knaagdiertjes waren in staat te om hun spieren (beter) te behouden tijdens een verblijf van een maand in het internationale ruimtestation ISS, en keerden terug naar de aarde met een bodybuilder-lichaamsbouw.
De muizen bleken beschermd te zijn tegen het verliezen van spier- en botmassa door het remmen van een specifieke cel-signaalroute, zo schrijven de onderzoekers¹ in het tijdschrift PNAS. Cellen communiceren met elkaar met behulp van cel-signaalroutes. Als een eiwit zich bindt aan de buitenkant van de cel ontstaat er een kettingreactie tot de boodschap in het binnenste van de cel aankomt, waarna er vervolgens een reactie ontstaat. Het remmen van de zogenaamde myostatine/activine A-route zorgde ervoor dat het vernietigende effect van het gebrek aan zwaartekracht tegengegaan werd.
De gemuteerde muis (vooraan) keerde terug met grotere spieren dan de niet-gemuteerde muis. Credit: Se-Jin Lee
Behoud en herstel spierweefsel
De onbehandelde muizen bleken zoals verwacht een grote hoeveelheid spier- en botmassa te verliezen, tot wel 18 procent. Bij de ‘sterke gemuteerde muizen’, was er nauwelijks verlies in spiermassa te zien bij terugkomst. Bovendien vertoonden de muizen die na terugkeer op aarde werden behandeld met de remmer, een verbeterd herstel van de spiermassa vergeleken met onbehandelde controlemuizen. Deze bevindingen zouden kunnen bijdragen aan het voorkomen van spier- en botverlies bij astronauten tijdens langdurige ruimtereizen zoals Mars-missies, evenals bij mensen op aarde die een rolstoel nodig hebben, aldus de onderzoekers.
Expert in skeletspierweefsel Gerben Schaaf (Erasmus MC Rotterdam): ‘Het is een mooie studie met goede controlegroepen. Het lijkt erop dat het remmen van myostatine het verlies van spiermassa en botkwaliteit onder invloed van gewichtloosheid kan beperken. Bij mij komt wel meteen de vraag op of dat bij mensen ook zou werken en of dat eigenlijk wel nodig is. In het geval van spiermassa herstelde dat in de muizen in de twee weken na terugkomst, onafhankelijk van de behandeling en lijkt een behandeling niet per se nodig voor een kortdurend verblijf in de ruimte. Het bot in de onbehandelde muizen herstelde echter (nog) niet in deze tijd. Het zou op basis van deze studie interessant zijn om te kijken of astronauten ook blijvende veranderingen in hun botsamenstelling hebben.’
Schaaf vervolgt: ‘Sinds 2004 is er onderzoek gedaan naar de mogelijke klinische waarde van myostatine-remmers voor de behandel van spieraandoeningen. Veel potentiële geneesmiddelen blijven echter hangen in de vroege fase van klinische studies. Op basis daarvan is het onduidelijk wat het effect van deze benadering voor mensen zal zijn en of het veilig is, zeker bij een langdurige behandeling in het geval van een reis naar Mars. Maar het is zeker een interessante studie die meer inzicht geeft in het verlies van spiermassa en de aantasting van botkwaliteit tijdens een verblijf in de ruimte.’
Noten
Lee et al. in PNAS
Schrijf je in op onze nieuwsbrief
En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.