Biologie-medecine: le comportement de systèmes cellulaires
Aspects pratiques :
Le container pour le retour des échantillons traités est amené par le Progress M1-9, lancé le 25 septembre.
Les échantillons pour les expériences sont placés à la dernière minute dans le vaisseau Soyouz TMA-1 dans une installation du type Aquarius.
- Les échantillons sont ramenés à bord de la capsule du Soyouz TM-34.
Vitamin D
L’étude des cellules osseuses: mécanismes d’action de la vitamine D sur les ostéoblastes.
Une perte de résistance des structures osseuses est la conséquence de la microgravité On a constaté que les humains comme les animaux, au cours d'un vol spatial, connaissait un phénomène similaire à l'ostéoporose, un affaiblissement des os qui affecte surtout les personnes âgées. L'expérience Vitamin D se base sur le fait que les ostéoblastes ou cellules qui fabriquent les os - elles synthétisent et secrètent les protéines qui forment la masse osseuse -, subissent des changements en microgravité. Des études in vitro sur des ostéoblastes montrent que l'expression des gènes de ces cellules se trouve modifiée par l'absence de pesanteur, mais on comprend mal ce mécanisme d'altération qui provoque la décalcification.
L'expérience qui emploie des cellules ostéoblastiques prélevées sur des souris va consister à étudier comment les changements se produisent au niveau cellulaire et de quelle façon la vitamine D peut réguler le comportement des ostéoblastes. L'expérience réalisée dans l'espace et au sol donnera lieu à des tests comparatifs. Ce type de recherche permet de mieux comprendre comment la gravité agit sur le déroulement de processus biologiques complexes. Il va favoriser le développement de meilleures thérapies pour contrecarrer des maladies cellulaires, comme l'ostéoporose.
Rho signalling
L’étude des tissus conjonctifs: étude de l’effet mécanique induit par la microgravité sur le « signalling » à travers les GTPases Rho.
Les tissus conjonctifs de soutien, au niveau des os, de la peau, des tendons, des vaisseaux sanguins, sont constitués de cellules sensibles aux stimuli mécaniques et à la gravité terrestre. Des altérations se produisent, en l'absence de contraintes qui font réagir, sous la forme d'ostéoporose et d'atrophies tissulaires, car les systèmes cellulaires de perception et de transduction se trouvent perturbés : ils cessent de produisent les protéines du collagène, mais ils fabriquent des enzymes qui en dégradent le fonctionnement. On veut pouvoir connaître l'efficacité du système d'information mécanique qui provient du support lorsque les cellules se trouvent en impesanteur.
Pour l'expérience en microgravité, on a créé des lignées de cellules humaines dont les systèmes de transduction des signaux mécaniques ont été modifiés génétiquement. Il s'agit d'analyser comment les mécanismes au niveau de ces cellules vont se comporter en microgravité. L'information qui sera recueillie servira à mettre au point des mesures pharmacologiques préventives ou correctives pour des pathologies similaires sur Terre qui sont dues au vieillissement des cellules.
Ramiros
L’étude de l’effet des radiations en microgravité dans la station spatiale: étude du vieillissement cellulaire.
Ce qu'on appelle le stress oxydatif est un facteur clef dans l'apparition, chez les personnes le plus souvent âgées, des maladies d'Alzheimer et de Parkinson.
En étudiant les effets des radiations sur la réponse des cellules, on met en évidence ce stress oxydatif. On peut déterminer si un changement précoce dans les réactions cellulaires se produit dans l'environnement spatial par rapport à ce qui se passe au sol.
On va analyser les coupures d'ADN (acide nucléique qui caractérise les chromosomes), la mort cellulaire, le contrôle du cycle cellulaire et le mécanisme de réparation de l'ADN. Pour cette étude des processus biologiques relatifs au stress oxydatif, on utilise des cultures de cellules de mammifères qui sont placées dans des conteneurs : il s'agit de détecter leur réponse grâce à des protéines traçantes. Cette expérience précisera les dangers auxquels est exposé un équipage lors des vols de longue durée dans un environnement hostile comme l'espace.
Message
Expression de gènes microbiens en condition spatiale.
Aspect pratique:
Des échantillons de gênes sont amenés à bord du Soyouz dans un container-thermos qui les maintient à moins 20 degrés. On les laisse incuber, puis on les ramène avec le Soyouz du retour dans le conteneur isolé thermiquement.
L'étude des gènes microbiens qui interviennent dans la réponse au stress, dans la mobilité et dans les changements génétiques est essentielle. La manière dans le milieu spatial est d'un grand intérêt pour la médecine et pour l'écologie.
