Utrata masy kości i mięśni jest największym zagrożeniem dla zdrowia ludzi podczas wielomiesięcznego pobytu na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Stan zdrowia w przestrzeni kosmicznej pogarsza się bardzo szybko, pewnym, ale nie do końca skutecznym przeciwdziałaniem są intensywne ćwiczenia. Utrata 1–2 proc. masy kości postępuje w w ciągu każdego miesiąca, a w przypadku mięśni jest znacznie gorzej. W ciągu 5–11 dni utrata masy mięśniowej może sięgnąć nawet 20 proc.

Program badań prowadzonych na stacji orbitalnej przez japońską agencję kosmiczną JAXA ma służyć wyjaśnieniu, w jaki sposób następuje degeneracja tkanek i jak jej zaradzić, gdy loty załogowe na Marsa będą trwały kilkanaście miesięcy.

Do badań japońscy naukowcy wykorzystują niewielkie robaki Caenorhabditis elegans. Te nicienie, żyjące w glebie, od połowy lat 60. XX wieku są używane jako organizmy modelowe w naukach biologicznych.

W eksperymentach, które już się rozpoczęły, badacze monitorują włókna mięśniowe robaków. Część laboratoryjnych zwierząt żyje w warunkach braku grawitacji, jakie normalnie panują na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Pozostałe zostały umieszczone w wirówce, która symuluje warunki panujące na Ziemi. Naukowcy porównają wyniki obu obserwacji i przeanalizują DNA robaków z obu środowisk. Zespół przebada formy dorosłe i larwy Caenorhabditis elegans.

– Astronauci będą hodować kilka generacji organizmów w różnych stanach rozwoju – powiedział Atsushi Higashitani z Uniwersytetu Tohoku w Miyagi w Japonii, nadzorujący ten eksperyment. – Nasze badania pozwolą określić, czy adaptacja do życia w przestrzeni kosmicznej jest przekazywana z jednego pokolenia komórek na następne bez zmiany podstawowego zestawu DNA organizmu. Następnie będziemy badać, czy niepożądane skutki braku grawitacji można by wyeliminować działaniem leków lub terapii.

Badania japońskich specjalistów mają pomóc pacjentom na Ziemi. Utrata masy kostnej doświadczana przez astronautów jest podobna do osteoporozy. A spadek masy i wiotczenie mięśni występują również u pacjentów sparaliżowanych i osób chorych niewstających z łóżka.

– Zmiany zdrowotne wywołane lotami kosmicznymi, takie jak zmniejszenie masy mięśni i kości, są głównym wyzwaniem dla naszych astronautów – mówi Julie Robinson z działu badań NASA na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. – Chcemy znaleźć sposób, jak utrzymać astronautów w pełnym zdrowiu podczas dłuższych misji, i pomóc tym chorym na Ziemi, którzy mają ograniczenia ruchowe z różnych powodów.