Потеря костной массы у мышей на МКС

МикроКТ-изображения головки бедренной кости и хряща при наземном контроле (GC) и космическом полете (FLT), показывающие преждевременную вторичную оссификацию в условиях микрогравитации. Автор: Eduardo Almeida, Rukmani Cahill and Elizabeth Blaber, CC-BY 4.0

Группа инженеров-биомедиков из Научного космического института Blue Marble, работающая совместно с группой коллег-биологов из Исследовательского центра Эймса NASA (оба находятся в США), обнаружила, что у подопытных мышей, живущих на борту Международной космической станции (МКС), наблюдается значительная потеря костной массы в бедренных костях по сравнению с контрольными мышами на Земле.

В своем исследовании , опубликованном в журнале открытого доступа PLOS ONE, объединенная группа обнаружила различия в массе и плотности костей у подопытных мышей, отправленных на орбиту на срок чуть больше месяца.

Предыдущие исследования показали, что космонавты-люди теряют костную массу и плотность во время пребывания на борту МКС. В среднем они теряют 1% своей костной плотности каждый месяц, что означает, что они могут испытать эквивалент потери костной массы за десятилетия во время многомесячной миссии. Предыдущие исследования также показали, что упражнения могут облегчить проблему, но не могут решить ее полностью.

В рамках нового исследования ученые изучили воздействие свободного падения на мышей, отправленных в космос, чтобы узнать больше о том, как свободное падение влияет на существ, которые ходят на четырех ногах вместо двух.

Поскольку люди ходят на двух ногах, большая часть воздействия гравитации приходится на их позвоночник, бедра и ноги. Это отличается от четвероногих существ — для них гравитация переносит бремя их веса на бедра и ноги. Идея сравнения двух типов существ заключается в том, чтобы выяснить, вызвана ли потеря костной массы всего лишь значительным снижением гравитации или же задействованы другие факторы, например, космическая радиация.

При изучении подопытных мышей, отправленных в космос на 37 дней, исследовательская группа обнаружила, что большая часть потери костной массы у них произошла в бедренных костях, той части скелета, которая несет на себе основную тяжесть их веса. Они также отметили, что более плотная кость, которая образовывала тазобедренный сустав, над бедренной костью, испытала очень небольшую потерю костной массы, что убедительно свидетельствует о том, что потеря костной массы в бедренной кости, скорее всего, была вызвана внезапным изменением гравитационного притяжения.

Исследовательская группа предполагает, что изменение рациона питания астронавтов или предоставление им большей защиты от космической радиации не может снизить потерю костной массы; таким образом, потребуются другие методы, если астронавтам когда-либо предстоит путешествовать на большие расстояния в космосе, например, на Марс.

Больше информации: Rukmani Cahill et al, 37-Day microgravity exposure in 16-Week female C57BL/6J mice is associated with bone loss specific to weight-bearing skeletal sites, PLOS ONE (2025). DOI: 10.1371/journal.pone.0317307