Voici pourquoi la NASA envoie des vers dans l'espace

Les lancements spatiaux comptent parmi les événements les plus spectaculaires et les plus éprouvants pour les nerfs. Et quand vous êtes réellement impliqué dans l'un d'eux, vous réalisez à quel point tout peut aller de travers.

Nous sommes actuellement en Floride et comptons nerveusement sur le temps écoulé avant de lancer notre expérience envoyant des milliers de vers microscopiques à la Station spatiale internationale (ISS) à bord de la fusée SpaceX Falcon 9.

Le lancement, qui aura lieu le 4 décembre au NASA Kennedy Space Center, n’est pas le seul sujet de préoccupation. Notre mission dépend d'une fusée Soyouz transportant avec succès trois membres de l'équipage à bord de l'ISS la veille – le décollage vient de s'achever.

Le cosmonaute Oleg Kononenko (Russie) et les astronautes Anne McClain ( États-Unis) et David Saint-Jacques (Canada) aideront à mener les expériences scientifiques sur l’ISS une fois dans l’espace.

Nous espérons que les vers pourront nous aider à en savoir plus sur la perte musculaire chez les astronautes pendant le vol spatial. Les astronautes peuvent perdre jusqu'à 40% de leur masse musculaire au cours d'une mission à long terme, ce qui entraîne une réduction importante de la force et de la capacité physique.

En effet, une perte de force de 40% est à peu près équivalente à la perte de changement de force résultant du vieillissement de 40 à 80 ans sur Terre. Le phénomène de perte musculaire est donc un obstacle important aux vols exploratoires à long terme, tels que les missions vers Mars.

La recherche sur la physiologie de l'exercice dans le contexte des vols spatiaux a été réalisée pour la première fois au cours de la NASA Apollo et . missions au cours des années 1960 et 1970. Mais malgré plus de cinq décennies de recherche dans l'espace, il n'y a aucune contre-mesure qui puisse empêcher efficacement les effets négatifs des vols spatiaux.

L'exercice contribue en quelque sorte à ralentir les taux de perte, toutefois. Pour tenter de lutter contre la perte musculaire et osseuse, ainsi que les effets néfastes sur le cœur et les vaisseaux sanguins, les astronautes terminent actuellement environ deux heures et demie d'exercice par jour.

Approche moléculaire

Nous Nous transporterons nos vers vers l'ISS dans des sacs en plastique spécialisés avec leur nourriture, où ils vivront dans un incubateur pendant six jours et demi. Ils seront ensuite congelés dans le congélateur MELFI de l'ISS pour empêcher toute modification ultérieure des vers.

Les vers reviendront sur Terre au début de 2019 où ils se répandront dans l'océan Pacifique au large de la côte de Los Angeles. Nous les rassemblerons ensuite et commencerons un programme d’analyses approfondies.

Plus précisément, nous cherchons à découvrir les mécanismes moléculaires de la perte de puissance musculaire provoquée par le vol spatial. Les vers microscopiques que nous utilisons pour cela s'appellent C. elegans et mesurent environ 1 mm de long.

Ces muscles ont des muscles de la paroi du corps très similaires au muscle squelettique humain (un des trois principaux types de muscles, généralement attachés aux os) structure et fonction.

Des expériences de vols spatiaux précédentes ont montré qu'environ 150 gènes musculaires sont exprimés moins au cours d'un vol spatial qu'eux. sont sur Terre.

Ceci inclut d'importants groupes de gènes impliqués dans le mouvement et l'architecture musculaire, en particulier les composants de ce que l'on appelle le «complexe d'attachement musculaire» – qui détermine le mode d'assemblage et de contraction des muscles

. dans ce complexe. Certains de nos échantillons seront traités avec des médicaments qui, sur Terre, peuvent modifier le fonctionnement de ce complexe et déterminer si des médicaments peuvent prévenir la perte musculaire dans l'espace.

Le vol spatial est considéré comme un modèle de vieillissement accéléré et notre taux de vieillissement est lié à la “signalisation à l'insuline” – comment l'insuline augmente l'absorption de glucose par les cellules adipeuses et musculaires. En vieillissant, le corps métabolise moins bien le glucose.

Si nous pouvons comprendre l'effet du vol spatial sur ce processus, nous pourrions utiliser des interventions ciblées telles que des médicaments pour ralentir ou prévenir l'atrophie musculaire en vol spatial. Pour tester cela, nous allons utiliser des vers mutants qui absorbent fortement ou faiblement le glucose dans leurs cellules musculaires et déterminer comment leurs muscles sont affectés par les vols spatiaux .

Nous avons également une sous-équipe de des chercheurs qui étudieront les modifications des neurones moteurs pendant les vols spatiaux et leur incidence sur les muscles. Une autre examinera les changements dans la santé et le stress des neurones et déterminera si un mécanisme particulier peut aider à le maintenir.

Ensemble, les recherches conduiront à l’étude la plus complète jamais réalisée sur la perte musculaire dans l’espace. C’est également la toute première expérience britannique à bord de l’ISS et ouvre la voie aux futures missions récemment annoncées par l’Agence spatiale britannique pour l’année 2021.

Espérons donc que les deux prochains lancements spatiaux se dérouleront bien. SpaceX Falcon 9 CRS-16 devrait décoller à 13h38 HNE (18h38 GMT) et sera diffusé en direct sur la chaîne de télévision de la NASA .

Cet article est republié de The Conversation de Christopher Gaffney maître de conférences en sciences du sport, de l'université de Lancaster et de Bethan Phillips professeur adjoint de clinique, de métabolisme et de molécule Physiologie, Université de Nottingham sous licence Creative Commons. Lisez l'article original .