چگونه همستر‌های خفته زمستانی می‌توانند به فضانوردان کمک کنند

ایالات متحده - خبرگزاری اخباری

چگونه همستر‌های خفته زمستانی می‌توانند به فضانوردان کمک کنند

با فرا رسیدن سرمای یخبندان در بسیاری از مناطق، ایده جمع شدن در زمستان و خوابیدن تا بهار بسیار وسوسه‌انگیز به نظر می‌رسد. با این حال، برای انسان‌ها، این دوره‌های طولانی سرما و عدم فعالیت چالش‌های قابل توجهی برای سلامتی ایجاد می‌کند، به ویژه برای بافت عضلانی و سلول‌های بنیادی حیاتی مسئول ترمیم و نگهداری آن. در حالی که بسیاری از حیوانات سازگاری‌های قابل توجهی را برای گذراندن زمستان از طریق خواب زمستانی تکامل داده‌اند، فیزیولوژی انسان به طور مشابه مجهز نیست و چشم‌انداز رکود طولانی مدت را مشکل‌ساز می‌کند.

این تفاوت، تحقیقات علمی را در مورد استراتژی‌های بیولوژیکی که توسط حیوانات خفته زمستانی برای محافظت از عضلاتشان به کار گرفته می‌شود، برانگیخته است. یک مطالعه اخیر که در مجله The FASEB Journal منتشر شده است، بینش‌های قانع‌کننده‌ای در مورد این پدیده ارائه می‌دهد. محققان بررسی کردند که چگونه عضلات حیوانات خفته زمستانی در طول دوره‌های طولانی عدم فعالیت و سرمای شدید محافظت می‌شوند. یافته‌های آن‌ها نشان می‌دهد که در این شرایط دشوار، سلول‌های بنیادی عضلانی نمی‌میرند؛ بلکه وارد حالت انیمیشن معلق می‌شوند و فعالیت خود را به طور موثر متوقف می‌کنند.

دکتر میتسونوری میازاکی، بیوشیمیست در دانشگاه هیروشیما ژاپن و نویسنده همکار این مطالعه، به Popular Science توضیح داد که این سلول‌ها هنگام قرار گرفتن در معرض دماهای بسیار پایین نمی‌میرند. بلکه غیرفعال می‌شوند، که یک حالت برگشت‌پذیر است که اجازه می‌دهد ترمیم عضلات پس از مساعد شدن مجدد شرایط از سر گرفته شود. این فرآیند پویا کلید چگونگی صرفه‌جویی در انرژی توسط حیوانات خفته زمستانی و حفظ یکپارچگی سلول‌های بنیادی عضلانی آن‌ها در طول ماه‌های زمستان است.

دکتر میازاکی توضیح داد: «یافته‌های ما نشان می‌دهد که حیوانات خفته زمستانی صرفاً آسیب عضلانی را در زمستان تحمل نمی‌کنند. در عوض، آن‌ها به طور فعال ترمیم عضلات را به شیوه‌ای کنترل‌شده و برگشت‌پذیر سرکوب می‌کنند.» این سرکوب فعال، به جای مقاومت منفعلانه، تمایز مهمی است که مکانیسم بیولوژیکی پیچیده‌ای را برجسته می‌کند.

پیامدهای این تحقیق فراتر از درک فیزیولوژی حیوانات است. توانایی تقلید یا بهره‌برداری از این مکانیسم‌های حفاظتی می‌تواند راه‌حل‌های انقلابی برای چالش‌های سلامت انسان ارائه دهد. به عنوان مثال، بینش‌های به دست آمده از مطالعه حیوانات خفته زمستانی می‌تواند منجر به استراتژی‌های جدیدی برای جلوگیری از تحلیل عضلانی مرتبط با پیری، استراحت طولانی در بستر برای بیماران، یا حتی هیپوترمی ناشی از مداخله پزشکی شود.

شاید هیجان‌انگیزترین مرز برای این تحقیق در حوزه اکتشافات فضایی باشد. ماموریت‌های فضایی طولانی مدت، مانند سفرهای بالقوه به مریخ، چالش‌های فیزیولوژیکی شدیدی را ایجاد می‌کنند، به ویژه از دست دادن قابل توجه توده عضلانی و استخوانی به دلیل قرار گرفتن طولانی مدت در معرض ریزگرانش. توانایی کاهش این تخریب عضلانی برای سلامت فضانوردان و موفقیت ماموریت بسیار مهم است. درک اینکه چگونه سلول‌های بنیادی عضلانی در دمای شدید زنده می‌مانند و در عین حال فعالیت خود را به طور موقت کاهش می‌دهند، می‌تواند سرنخ‌های حیاتی برای محافظت از توده عضلانی در طول این سفرهای سخت ارائه دهد.

دکتر میازاکی خاطرنشان کرد: «این همچنین می‌تواند سرنخ‌هایی برای محافظت از عضلات در طول پروازهای فضایی طولانی مدت، جایی که فقدان گرانش منجر به از دست دادن شدید عضلات می‌شود، ارائه دهد.» این می‌تواند راه را برای مداخلات درمانی یا حتی حالت‌های کنترل شده شبیه به خواب زمستانی برای فضانوردان هموار کند و بار فیزیولوژیکی سفرهای فضایی عمیق را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

این مطالعه یک تقاطع جذاب بین سازگاری طبیعی و پیشرفت بالقوه فناوری را برجسته می‌کند. دانشمندان با کاوش در اسرار خواب زمستانی، نه تنها اسرار دنیای طبیعی را کشف می‌کنند، بلکه مسیری را برای غلبه بر برخی از فوری‌ترین چالش‌های بهداشتی و اکتشافی بشریت ترسیم می‌کنند. همستر فروتن، در خواب زمستانی خود، ممکن است کلید باز کردن آینده‌ای سالم‌تر برای انسان‌ها، هم در زمین و هم در میان ستارگان را در خود داشته باشد.

خبرگزاری اخباری