چرا دانشمندان مشغول پرورش استخوان در ایستگاه بین المللی فضایی هستند؟

فضانوردان در ایستگاه بین المللی فضایی با کمک دانشمندانی از زمین، در حال انجام آزمایش جالبی بوده و در تلاش برای پرورش استخوان در فضا، جهت جایگزین کردن آنها با استخوان های تحلیل رفته هستند.

گروهی 40 تایی از جانوران جونده (بیشتر موش های آزمایشگاهی) برای مقطع زمانی دو ماه، در این ایستگاه جهت انجام آزمایشات به سر خواهند برد و دانشمندان مولکولی که باعث رشد و تقویت استخوان ها می شود را در محیط بی وزنی و جاذبه ی صفر (microgravity) بر روی موش ها امتحان خواهند نمود. جاذبه ی صفر زمانی صورت می گیرد که یک موش یا شیء به شکل معلق و آزاد، بدون سقوط در هوا باقی بماند. این حالت به دانشمندان امکان تغییر در ساختار استخوان ها و سیستم های اورگانی را داده که این تغییرات در زمین حاصل نمی گردند. در ادامه با ما همراه باشید.

فضای میکروگرانشی یا جاذبه ی صفر برای تحقیق در زمینه استخوان ها بسیار مفید بوده و دلیل این امر نیز به پایین کشیده شدن بالانس کلسیم در این فضاست. بالانس کلسیم یک استخوان با توجه به مقدار کلسیم جذب شده و از دست رفته تغییر پذیر بوده که به علت اقامت بیش از حد افراد و موش ها در فضا، به شکل قابل توجهی کاهش پیدا می کند.

دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس ملقب به UCLA عهده دار این آزمایش است. آنها در تلاش برای امتحان مولکول استخوان سازی به نام NELL-1 هستند.  NELL-1 وظیفه ی هدایت کردن سلول های بنیادی استخوان ساز را بر عهده می گیرد که موظف به جلوگیری از پوسیدگی استخوان نیز هستند. این سلول های بنیادی دارای عملکرد کاملا مشخصی نیستند ولی قادر به استفاده برای رشد سلول های خاص دیگر (مانند استخوان ها) هستند.

در آزمایشی که قبلا نیز بر روی موش ها صورت گرفته بود NELL-1 باعث احیاء استخوان ها در این جانوران شده بود. این مولکول همچنین قبلا در گوسفند ها امتحان شده که باعث افزایش حجم استخوان ها و در نتیجه تراکم بیشتر آن ها گشته بود.

دانشمندان امیدوارند آزمایشات اخیر ایده های بهتری برای جلوگیری از تحلیل استخوان به آنها بدهد. بزرگ ترین علت تحلیل رفتن استخوان ها osteoporosis یا بیماری پوکی استخوان است که در حال حاضر حدود 10 میلیون نفر در ایالات متحده با این مشکل دست به گریبانند. این بیماری به دلیل ضعف بیش از حد استخوان ها مشخص می شود و توده استخوانی را کاهش داده و احتمال شکستگی این اعضا در برابر ضربات بسیار بیشتر می شود.

تحلیل رفتن استخوان ها از سوی دیگر برای خود فضانورادن نیز مشکلی جدی محسوب گشته و باعث می شود تا پرواز های بلند مدت در محیط های میکروگرانشی به شدت زیر سوال باشند. فضانواردان مانند افراد عادی قادر به قدم زدن هم نبوده و این موضوعات همگی دست به دست هم داده تا بدن آنها مانند سایرین امکان ساخت توده های استخوانی را نداشته باشد.

خدمه ی پرواز فضایی در 6 شش روز هفته و هر روز به مدت 2.5 ساعت به ورزش مشغول شده تا از تحلیل رفتن استخوان ها جلوگیری به عمل آوردند. هرچند که این میزان از ورزش، مشکل فضانوردان را به شکل کامل پوشش نخواهد داد اما دانشمندان در تلاشند تا پس از به سرانجام رساندن این تحقیقات، راه های جدیدی یافته تا هم سلامت فضانوردان را در سفرهای فضایی طولانی تضمین کرده هم به افراد بسیاری که در زمین با مشکل پوکی استخوان دست و پنجه نرم می کنند را درمان نمایند.