Rittweger, Jörn and Albracht, Kirsten and Flück, Martin and Ruoss, Severin and Brocca, Lorenza and Longa, Emanuela and Moriggi, Manuela and Seynnes, Olivier and Di Giulio, Irene and Tenori, Leonardo and Vignoli, Alessia and Capri, Miriam and Gelfi, Cecilia and Luchinat, Claudio and Franceschi, Claudio and Bottinelli, Roberto and Cerretelli, Paolo and Narici, Marco (2018) Sarcolab pilot study into skeletal muscle’s adaptation to long-term spaceflight. npj Microgravity, 4, p. 18. Nature Publishing Group. doi: 10.1038/s41526-018-0052-1. ISSN 2373-8065.
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Official URL: https://www.nature.com/articles/s41526-018-0052-1#article-info
Abstract
Spaceflight causes muscle wasting. The Sarcolab pilot study investigated two astronauts with regards to plantar flexor muscle size, architecture, and function, and to the underlying molecular adaptations in order to further the understanding of muscular responses to spaceflight and exercise countermeasures. Two crew members (A and B) spent 6 months in space. Crew member A trained less vigorously than B. Postflight, A showed substantial decrements in plantar flexor volume, muscle architecture, in strength and in fiber contractility, which was strongly mitigated in B. The difference between these crew members closely reflected FAK-Y397 abundance, a molecular marker of muscle’s loading history. Moreover, crew member A showed downregulation of contractile proteins and enzymes of anaerobic metabolism, as well as of systemic markers of energy and protein metabolism. However, both crew members exhibited decrements in muscular aerobic metabolism and phosphate high energy transfer. We conclude that countermeasures can be effective, particularly when resistive forces are of sufficient magnitude. However, to fully prevent space-related muscular deterioration, intersubject variability must be understood, and intensive exercise countermeasures programs seem mandatory. Finally, proteomic and metabolomic analyses suggest that exercise benefits in space may go beyond mere maintenance of muscle mass, but rather extend to the level of organismic metabolism.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/124592/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Sarcolab pilot study into skeletal muscle’s adaptation to long-term spaceflight | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 17 September 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | npj Microgravity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1038/s41526-018-0052-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | p. 18 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Nature Publishing Group | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2373-8065 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Sarcolab; skeletal muscle; long-term spaceflight; muscle wasting; plantar Flexor;countermeasure;muscle metabolism; | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R FR - Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Vorhaben Systemphysiologie (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Aerospace Medicine > Muscle and Bone Metabolism | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Becker, Christine | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 11 Dec 2018 11:50 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 02 Nov 2023 09:51 |
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