En la era de la exploración espacial, los entornos de microgravedad tuvieron un profundo impacto en los sistemas de percepción mecánica de las células. Cuando la aceleración de la gravedad cae a una millonésima parte de la superficie de la tierra, el receptor de integrina en la membrana celular percibe primero la ausencia de estímulos mecánicos, una señal primaria que se transmite dentro de la célula a través del complejo de manchas adherentes. El estudio encontró que las fibras de estrés en el Citoesqueleto se descompusieron significativamente en 24 horas, y la dirección de disposición de las fibras de actuando cambió de una estructura reticular regular a un Estado desordenado.

Así se desarrolla la reacción en cascada de las vías de señalización mecánicamente sensibles: la disminución de la actividad de la quinasa Rock conduce a una disminución de los niveles de Fosforilación de la cadena ligera de miosina, lo que debilita la contracción celular; Al mismo tiempo, la actividad del eje de señal FAK - src se inhibe y la eficiencia de formación de manchas de adherencia se reduce en más del 40%. Más notable aún, la localización nuclear del componente central de la vía mecánica Yap / taz se redujo significativamente, lo que provocó una disminución de la expresión de genes relacionados con la proliferación mediada por factores de transcripción tead en aproximadamente un 60%.

A nivel de la red de señales metabólicas, la activación anormal de la vía ampk promueve que las células pasen de la Fosforilación oxidativa a la Glucólisis para suministrar energía. El análisis morfológico mitocondrial mostró una disminución del 30% en la densidad estructural de su cresta, acompañada de una disminución en la producción de atp. Esta crisis energética ha agravado aún más la inhibición de la vía erk / mapk, lo que ha multiplicado por 1,8 la proporción de bloqueos del ciclo celular en la fase g1.

La regulación Epigenética también participa en este proceso: el aumento de la actividad de la Histona deacetilasa hdac3 provoca una disminución de los niveles de modificación por Acetilación de la Histona h3k27 en la región promotora de genes mecánicamente sensibles. La secuenciación del Transcriptoma unicelular reveló cambios significativos en 378 perfiles de expresión genética involucrados en la reconstrucción del citoesqueleto, de los cuales destacaron trastornos en la red reguladora de Rho gtpasa.

Estos hallazgos no solo revelan el papel fundamental de la gravedad en las redes de señalización celular, sino que también proporcionan un plan molecular para el desarrollo de estrategias de intervención dirigidas contra los efectos fisiológicos del entorno espacial. En el futuro, a través de la investigación de reactores biológicos que simulan efectos de microgravedad, se espera que se abran nuevas vías de aplicación en el campo de la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa.