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    Vers une meilleure santé spatiale :comprendre les effets de la microgravité sur la glycoprotéine P

    Crédit :Pixabay/CC0 domaine public

    L'espace lointain sera probablement la dernière frontière de l'humanité, et les voyages spatiaux deviendront sans aucun doute beaucoup plus courants à l'avenir. Cependant, l'espace est un environnement très hostile non seulement à cause des difficultés techniques que cela implique d'y aller, mais aussi à cause des effets néfastes que la microgravité constante a sur le corps humain. Quelques exemples de ceux-ci sont la perte osseuse, atrophie musculaire, et problèmes de foie et de rein, ainsi que le mal des transports de l'espace.

    Il n'est pas surprenant que les astronautes recourent à divers médicaments pour atténuer les symptômes causés par la microgravité. Malheureusement pour eux, il a été noté que la microgravité a un impact significatif sur la pharmacocinétique de certains médicaments, ce qui pourrait entraîner une altération de l'efficacité et des résultats inattendus. En particulier, L'administration d'une quantité précise d'un médicament au cerveau est devenue un problème clé dans le domaine de la santé spatiale.

    Dans un effort récent pour faire la lumière sur cette question, une équipe de scientifiques de l'Institut de technologie de Pékin, Chine, ont étudié les effets de la microgravité sur la glycoprotéine P (P-gp), un important transporteur d'efflux. Leurs résultats sont détaillés dans leur article publié dans Espace :Science et technologie , le 17 juin 2021.

    La glycoprotéine P est une pompe d'efflux dépendante de l'ATP qui expulse les substances étrangères des cellules. Présentant dans le foie, reins, et les intestins, cette biomolécule peut avoir un effet significatif sur le métabolisme des médicaments, absorption, Distribution, et excrétion. Plus important encore, La P-gp est fortement exprimée dans les cellules endothéliales capillaires qui créent la barrière hémato-encéphalique et régulent l'entrée de nombreux médicaments dans le cerveau. Ainsi, comprendre comment la microgravité affecte l'expression et la fonction de la P-gp est important pour les futures missions spatiales.

    Les chercheurs ont utilisé un modèle fréquemment adopté pour comprendre les effets de la microgravité simulée (SMG) sur la P-gp chez les rats. Dans ce modèle, le modèle Morey-Holton, la microgravité est simulée en suspendant les rats par la queue afin que leurs pattes postérieures restent surélevées, créant une inclinaison tête en bas qui imite de nombreux effets de la microgravité réelle. Les rats ont été divisés en trois groupes :un groupe témoin et deux autres groupes dans lesquels la SMG a été maintenue pendant 7 et 21 jours (7d-SMG et 21d-SMG, respectivement), à travers lequel les impacts de différentes durées de microgravité devraient être étudiés.

    L'équipe a d'abord effectué des expériences pour déterminer les niveaux d'expression de la P-gp et la fonction d'efflux de la P-gp. Ils ont trouvé que l'expression et la fonction de la P-gp étaient significativement plus élevées dans le groupe 21d-SMG par rapport au groupe 7d-SMG et CON, soulignant que les impacts de l'exposition à la microgravité à long terme sont différents de ceux à court terme. Après, ils ont recherché des protéines qui interagissent avec la P-gp et ont été exprimées à des niveaux significativement différents entre les trois groupes. Grâce à une stratégie de protéomique sans label, ils ont identifié 26 protéines interagissant avec la P-gp qui étaient communes aux deux groupes SMG. La plupart de ces protéines différentiellement exprimées régulent le transport transmembranaire couplé à l'hydrolyse de l'ATP, entre autres fonctions. Finalement, les analyses d'interaction ont fait allusion à de nombreuses autres protéines potentielles avec lesquelles la P-gp pourrait interagir, y compris les protéines de choc thermique, enzymes sodium/potassium ATP, ATP synthase, protéines associées aux microtubules, et l'ATPase de fusion de vésicules.

    Étant donné que la plupart des astronautes ont déclaré avoir pris des médicaments qui sont des substrats de la P-gp, clarifier les rôles de la P-gp et des protéines avec lesquelles elle interagit dans un environnement de microgravité peut être nécessaire pour préserver leur santé lors de futures missions. "Pour autant que nous sachions, il s'agit du premier rapport sur la fonction de la P-gp et ses protéines en interaction dans le cerveau de rat sous microgravité simulée. Nos résultats pourraient être utiles non seulement pour d'autres études sur la stabilité du système nerveux, mais aussi pour l'utilisation sûre et efficace des médicaments substrats P-gp pendant les voyages dans l'espace, " souligne le professeur Yuling Deng, qui a dirigé l'étude.

    Il reste beaucoup à clarifier sur la façon dont la microgravité prolongée affecte notre corps. Toujours, les résultats de cette étude ouvrent la voie à une compréhension plus complète de cette question. Espérons que d'autres recherches seront menées afin qu'aucun effet néfaste d'être dans l'espace ne prenne les futurs astronautes au dépourvu.


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