Nedávný výzkum návyků hibernace u malých savců, zejména křečků, by mohl mít neočekávané důsledky pro dlouhodobé vesmírné lety a dokonce i zabránit ztrátě svalové hmoty u pacientů na Zemi. Přestože lidé nemohou přirozeně hibernovat, vědci nyní odhalují biologické mechanismy, které zvířatům umožňují přežít dlouhá období extrémních mrazů a nečinnosti bez výrazné degradace svalů.
Problém s lidskou hibernací
U většiny zvířat, včetně lidí, vede dlouhá období nečinnosti při nízkých teplotách ke svalové atrofii, tedy rozpadu svalové tkáně. To se děje proto, že svalové kmenové buňky, odpovědné za opravu a údržbu, se v drsných podmínkách zhoršují. Avšak hibernující zvířata, jako jsou křečci, se tomuto osudu vyhýbají tím, že vstoupí do stavu, ve kterém svalové kmenové buňky zůstávají životaschopné a v podstatě přeruší svou činnost, dokud se nevrátí teplejší podmínky.
Jak to dělají zvířata: Reverzibilní pauza
Studie publikovaná v The FASEB Journal ukazuje, že svalové kmenové buňky během hibernace neodumírají; dostávají se do klidového stavu. To umožňuje zvířatům šetřit energii a udržovat svalovou tkáň během zimy. Jak vysvětluje biochemik Mitsunori Miyazaki z Hirošimské univerzity, buňky „aktivně potlačují obnovu svalů kontrolovaným a reverzibilním způsobem“. Když teplota stoupne, obnova svalů se bez problémů obnoví.
Důsledky pro lidi
Tento objev má dalekosáhlý potenciál. Vědci naznačují, že pochopení tohoto procesu by mohlo pomoci zmírnit ztrátu svalů v několika lidských scénářích:
- Stárnutí: Prevence ztráty svalové hmoty související s věkem.
- Prolonged Bed Rest: Snižuje atrofii u pacientů upoutaných na lůžko po dlouhou dobu.
- Lékařská hypotermie: Ochrana svalů během terapeutického chlazení.
- Dlouhodobé lety do vesmíru: Zde je výzkum nejslibnější; Astronauti zažívají v nulové gravitaci silnou ztrátu svalové hmoty. Napodobování mechanismu hibernace by mohlo umožnit delší a zdravější vesmírné mise.
Cílem není nutně donutit člověka k hibernaci, ale replikovat buněčné mechanismy, které zvířatům umožňují chránit svalovou tkáň během dlouhých období nečinnosti a extrémních podmínek.
“Pochopení toho, jak svalové kmenové buňky přežívají extrémní mrazy tím, že dočasně sníží svou aktivitu, by mohlo poskytnout užitečné nápady, jak zabránit ztrátě svalové hmoty u lidí… Mohlo by to také poskytnout vodítko pro ochranu svalů během dlouhodobého kosmického letu.” — Mitsunori Mijazaki.
Dalším krokem je naučit se využívat tyto biologické procesy pro lidské aplikace. To by mohlo zásadně změnit způsob, jakým přistupujeme k dlouhodobému cestování vesmírem a zachování svalové hmoty.
