Des scientifiques de l’université Johns Hopkins qui ont organisé le séjour de 48 échantillons de tissus cardiaques humains issus de la bio-ingénierie à la Station spatiale internationale pendant 30 jours ont rapporté que les conditions de faible gravité dans l’espace ont affaibli les tissus et perturbé leurs battements rythmiques normaux par rapport aux échantillons terrestres provenant de la même source.
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Les scientifiques ont déclaré que les tissus cardiaques « ne se portent vraiment pas bien dans l’espace » et qu’au fil du temps, les tissus à bord de la station spatiale battent environ deux fois moins fort que les tissus provenant de la même source conservés sur Terre.
Les résultats, disent-ils, élargissent les connaissances des scientifiques sur les effets potentiels de la faible gravité sur la survie et la santé des astronautes pendant les longues missions spatiales, et ils pourraient servir de modèles pour étudier le vieillissement du muscle cardiaque et les thérapies sur Terre.
Un rapport sur l’analyse des tissus par les scientifiques est publié dans les Proceedings of the National Academy of Sciences.
Des études antérieures ont montré que certains astronautes reviennent sur Terre depuis l’espace avec des problèmes liés à l’âge, notamment une fonction musculaire cardiaque réduite et des arythmies (battements cardiaques irréguliers), et que certains effets, mais pas tous, se dissipent avec le temps après leur retour.
Mais les scientifiques ont cherché des moyens d’étudier ces effets au niveau cellulaire et moléculaire dans le but de trouver des moyens de protéger les astronautes pendant les longs vols spatiaux, explique Deok-Ho Kim, Ph. D., professeur d’ingénierie biomédicale et de médecine à la faculté de médecine de l’université Johns Hopkins. Kim a dirigé le projet d’envoi de tissu cardiaque à la station spatiale.
Pour créer la charge utile cardiaque, le scientifique Jonathan Tsui, Ph. D., a incité des cellules souches pluripotentes induites humaines (iPSC) à se développer en cellules musculaires cardiaques (cardiomyocytes). Tsui, qui était doctorant dans le laboratoire de Kim à l’université de Washington, a accompagné Kim en tant que chercheur postdoctoral lorsque Kim a rejoint l’université Johns Hopkins en 2019. Ils ont poursuivi les recherches en biologie spatiale à Johns Hopkins.
Tsui a ensuite placé les tissus dans une puce tissulaire miniaturisée et conçue par bio-ingénierie qui enfile les tissus entre deux poteaux pour recueillir des données sur la façon dont les tissus battent (se contractent). Le boîtier 3D des cellules a été conçu pour imiter l’environnement d’un cœur humain adulte dans une chambre de la moitié de la taille d’un téléphone portable.
