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    Une étude cellulaire de la station spatiale cherche les causes des principales maladies

    Neurones dopaminergiques en croissance dans une boîte de culture (grossissement 20x). Une biopsie cutanée d'un patient atteint de la maladie de Parkinson a été reprogrammée en cellules souches pluripotentes induites. Les cellules souches ont ensuite été différenciées en neurones dopaminergiques (vert), les mêmes cellules qui sont perdues chez les patients atteints de la maladie de Parkinson. Des travaux sont en cours pour utiliser ces cellules en remplacement des neurones perdus pour le traitement de la maladie. Crédit:Aspen Neuroscience

    Bien au-dessus de la Terre, des chercheurs mènent une étude unique en son genre pour aider les patients atteints de la maladie de Parkinson et de la sclérose en plaques sur la planète ci-dessous. L'expérience de la Station spatiale internationale cherche ce qui déclenche ces maladies en étudiant comment les cellules nerveuses et immunitaires du cerveau interagissent.

    L'expérience, transporté vers la station spatiale à bord du vol cargo SpaceX CRS-18, examinera ce qui cause des dommages au système nerveux qui sont courants dans les deux maladies et révélera comment la vie dans l'espace affecte des cellules similaires chez des astronautes en bonne santé.

    L'étude est dirigée par l'expert en cellules souches Andres Bratt-Leal d'Aspen Neuroscience à La Jolla, Californie, et Valentina Fossati, chercheur sur la sclérose en plaques au New York Stem Foundation Research Institute à New York.

    "C'est la première fois que quelqu'un étudie les effets de la microgravité et des vols spatiaux sur de telles cellules, " a déclaré Bratt-Leal. "Ces cellules sont difficiles à étudier en laboratoire en raison de la façon dont la gravité les influence. Ce qui est cool, c'est que maintenant nous pouvons le faire dans l'espace !"

    Tueurs de neurones

    La maladie de Parkinson et la sclérose en plaques sont des maladies neurodégénératives qui endommagent le cerveau et le système nerveux central. Les chercheurs soupçonnent que ces dommages peuvent être le résultat d'un problème dans le système immunitaire du corps. La NASA s'intéresse à la façon dont les vols spatiaux modifient le système immunitaire, car certains astronautes ressentent des effets étranges après des missions, y compris l'activation temporaire de virus dormants.

    Pour apprendre plus, Bratt-Leal et Fossati se concentrent sur les types de cellules du cerveau qui semblent jouer un rôle clé dans l'apparition des deux maladies. Les premiers types sont les neurones et les cellules qui les créent, qui forment le réseau nerveux du corps et permettent au cerveau de le surveiller et de le contrôler. La seconde est la microglie :des cellules immunitaires qui patrouillent dans le cerveau et tentent de défendre les neurones contre les envahisseurs menaçants.

    "La microglie se trouve dans toutes les parties du cerveau, et ça commence vraiment à ressembler à des maladies neurodégénératives qui se développent parce que les cellules commencent à se comporter de manière incorrecte ou à réagir de manière excessive, " a déclaré Fossati. " Un mauvais comportement de la microglie peut contribuer à tuer les neurones. "

    Cellules microgliales en croissance dans une boîte de culture (grossissement 63x). Les microglies sont les cellules immunitaires du cerveau et jouent un rôle qui n'est pas entièrement compris dans les maladies neurodégénératives comme la sclérose en plaques. Les cellules présentées ici ont été différenciées des cellules souches pluripotentes induites qui ont été fabriquées à partir d'une biopsie cutanée d'un patient. Crédit :Institut de recherche de la New York Stem Cell Foundation (NYSCF)

    Une nouvelle façon de fabriquer de vieilles cellules

    Pour savoir si c'est le cas, les chercheurs doivent étudier la croissance des neurones et de la microglie chez les personnes atteintes de la maladie et les comparer à des personnes en bonne santé du même âge. Étant donné que ces cellules sont situées dans le cerveau, ils ne peuvent pas être extraits en toute sécurité.

    Bratt-Leal et Fossati ont trouvé un autre moyen, exploiter une nouvelle technologie de cellules souches appelée « cellules souches pluripotentes induites » pour fabriquer des neurones et des microglies à partir des cellules de la peau des patients et des personnes en bonne santé dans les laboratoires.

    Espace pour les cellules

    Bratt-Leal et Fossati ont lancé dans l'espace des cellules malades et saines nouvellement créées pour les observer à l'abri de la lourde influence de la gravité terrestre.

    « Nous savons que les forces peuvent influencer le comportement des cellules en modifiant des aspects tels que leur forme. Que se passe-t-il lorsque vous supprimez la gravité?", A déclaré Bratt-Leal. "La façon dont les cellules réagissent nous dira de nouvelles choses sur leur fonctionnement."

    Les cellules sont maintenant à bord de la station spatiale, vivre à l'intérieur d'un CubeLab développé par Space Tango, une entreprise qui développe des équipements pour la recherche en microgravité. Le CubeLab a approximativement la taille d'une petite boîte à chaussures.

    À l'intérieur du CubeLab se trouve une caméra pour regarder l'expérience ainsi qu'une paire de conteneurs à 96 chambres contenant les cellules. Une "plaque à puits" contient les cellules d'un patient atteint de la maladie de Parkinson et d'une personne en bonne santé du même âge. La deuxième plaque contient les cellules d'un patient atteint de sclérose en plaques et d'un donneur sain du même âge. Un système de tubes et de pompes fournit automatiquement de la nourriture liquide aux cellules à l'intérieur de leurs chambres.

    Pendant 30 jours, Bratt-Leal et Fossati peuvent observer à distance comment les cellules neuronales s'organisent en boules, appelés « organoïdes, " et comment les cellules de la microglie y réagissent et s'y infiltrent. Au bout d'un mois, les cellules seront renvoyées sur Terre, où les chercheurs prévoient d'examiner leur forme et leur disposition et de tester leur ADN pour voir si la microgravité et l'exposition aux rayonnements spatiaux ont modifié l'expression de leurs gènes.

    Les résultats de la recherche pourraient finalement aider les scientifiques à identifier de nouvelles façons de traiter la maladie de Parkinson et la sclérose en plaques. Aussi, découvrir comment les cellules nerveuses sont affectées par la microgravité et les radiations peut conduire à de meilleures méthodes de protection des astronautes dans l'espace, en particulier sur les missions de longue durée.


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