Los investigadores confirman el efecto protector de

Mar 18, 2023

Instituto de Tecnología de Beijing Press Co., Ltd

imagen: El esquema experimental.ver más

Crédito: Espacio: Ciencia y Tecnología

Los astronautas se ven afectados por varios factores físicos y químicos durante los vuelos espaciales, lo que resulta en una serie de cambios patológicos y fisiológicos. Muchos estudios han demostrado que los vuelos espaciales causan estrés oxidativo e inducen trastornos cerebrales en los astronautas, lo que afecta negativamente la función neuronal y la estructura cerebral. Sin embargo, los mecanismos subyacentes y las contramedidas deben explorarse más a fondo. Además, se observa que el hidrógeno tiene efectos preventivos y curativos en lesiones por isquemia-reperfusión, lesiones por radiación ionizante, enfermedades inflamatorias y enfermedades metabólicas y neurodegenerativas. La creciente evidencia demostró que el hidrógeno puede actuar como un antioxidante terapéutico. En un artículo de investigación publicado recientemente en Space: Science & Technology, los autores del Centro de Investigación y Capacitación de Astronautas de China, Beijing, China, la Universidad Tecnológica de Beijing, Beijing, China y los Institutos Nacionales de Salud, Baltimore, MD, EE. UU., juntos llevan a cabo una investigación para confirmar el efecto protector de la inhalación de hidrógeno en la disminución de la función cerebral en condiciones de descarga de las patas traseras y revelar el mecanismo subyacente, que proporciona una estrategia potencial para la salud de los astronautas.

Primero, los autores explican los materiales y métodos del experimento. En el experimento, se compran ratas macho Sprague-Dawley de instalaciones libres de patógenos específicos (SPF) del Experiment Animal Center de Wei Tong Li Hua (Beijing, China) y se mantienen en las instalaciones SPF del China Astronaut Research and Training Center en SPF con Ciclo de luz/oscuridad de 12 h a temperatura y humedad ambiente y alimentados con una dieta de comida estándar. Después de 7 días, las ratas se dividieron aleatoriamente en 4 grupos: 1) grupo de control (Ctrl), donde las ratas se mantuvieron en condiciones normales; 2) grupo Ctrl + H2, en el que las ratas se trataron con aproximadamente un 5 % de hidrógeno en condiciones normales durante 90 min cada vez, 2 veces al día; 3) HU, donde las ratas fueron tratadas con descarga de patas traseras; y 4) grupo HU + H2, las ratas se trataron con aproximadamente 5% de hidrógeno en condiciones de descarga de las patas traseras durante 90 min cada vez, 2 veces al día. El 5 % de H2 se obtiene mezclando el H2–O2 (66 % de hidrógeno y 33 % de oxígeno) generado por el generador de hidrógeno/oxígeno y el aire. Todos los experimentos con animales fueron aprobados por los Comités de Ética Animal y Seguridad Experimental del Centro de Investigación y Capacitación de Astronautas de China (número de referencia: ACC-IACUC-2020-006). Después de 28 días de descarga de las patas traseras, evaluaciones del comportamiento, análisis del nivel de neurotransmisores, análisis histológico, ensayos para GSSG, GSH, MDA, SOD y CAT, perfilado de metabolitos específicos, secuenciación de ARNm, extracción de ARN y PCR en tiempo real, transferencia Western y análisis estadístico. se realizan analisis.

Luego, los autores presentan los resultados del análisis de sus experimentos. Los resultados se resumen en cuatro puntos. (1) La inhalación de hidrógeno mejoró la función cerebral y alivió el daño patológico en el hipocampo inducido por la descarga de las patas traseras. (2) La inhalación de hidrógeno mejoró el nivel de estrés oxidativo inducido por la descarga de las patas traseras en el cerebro de rata. (3) La inhalación de hidrógeno mejoró la perturbación en el metabolismo de la glucosa inducida por la descarga de las patas traseras en el cerebro de la rata. (4) El mecanismo potencial del hidrógeno para mejorar la disfunción cerebral de rata inducida por la descarga: la descarga de las patas traseras puede inducir defectos cognitivos a través de PGC-1α y BDNF al influir en la expresión de RGS13, mientras que el H2 alivia estos efectos.

Por último, los autores sacan la conclusión. Este estudio sugiere que el hidrógeno juega un papel protector en el daño cerebral inducido por la descarga de las patas traseras, que está estrechamente relacionado con el efecto obvio del tratamiento con hidrógeno en el alivio de las actividades antioxidantes y la regulación del metabolismo de la glucosa. Los cambios de PGC-1α y BDNF, los reguladores clave del metabolismo y la función cerebral, probablemente estén involucrados en este proceso. El mecanismo subyacente necesita ser explorado más a fondo. La función del hidrógeno en la protección del cerebro proporciona una posible medida de protección para los astronautas durante los vuelos espaciales.

Título del artículo: La inhalación de hidrógeno mejora el estrés oxidativo y el trastorno del metabolismo de la glucosa en el cerebro de ratas que descargan las patas traseras

Diario: Espacio: Ciencia y Tecnología

Autores: Xiaoyan Jin, Fei Xie, Yang Yi, Yating Zhang, Shukuan Ling, Qianwei shen, Xuemei Ma y Yingxian Li*

Afiliación: Laboratorio Estatal Clave de Fundamentos y Aplicaciones de la Medicina Espacial, Centro de Investigación y Capacitación de Astronautas de China, Beijing, China.

Ciencia y tecnología espacial

10.34133/espacio.0027

La inhalación de hidrógeno mejora el estrés oxidativo y el trastorno del metabolismo de la glucosa en el cerebro de ratas que descargan las patas traseras

29-mar-2023

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