How are cell and tissue structure and function influenced by gravity and what are the gravity perception mechanisms?

Davis, Trent und Tabury, Kevin und Zhu, Shouan und Angeloni, Debora und Baatout, Sarah und Benchoua, Alexandra und Bereiter-Hahn, Juergen und Bottai, Daniele und Buchheim, Judith-Irina und Calvaruso, Marco und Carnero-Diaz, Eugénie und Castiglioni, Sara und Cavalieri, Duccio und Ceccarelli, Gabriele und Choukér, Alexander und Cialdai, Francesca und Ciofani, Gianni und Coppola, Giuseppe und Cusella, Gabriella und Degl’Innocenti, Andrea und Desaphy, Jean-Francois und Frippiat, Jean-Pol und Gelinsky, Michael und Genchi, Giada und Grano, Maria und Grimm, Daniela und Guignandon, Alain und Hahn, Christiane und Hatton, Jason und Herranz, Raúl und Hellweg, Christine Elisabeth und Iorio, Carlo Saverio und Karapantsios, Thodoris und van Loon, Jack J.W.A. und Lulli, Matteo und Maier, Jeanette und Malda, Jos und Mamaca, Emina und Morbidelli, Lucia und van Ombergen, Angelique und Osterman, Andreas und Ovsianikov, Aleksandr und Pampaloni, Francesco und Pavezlorie, Elizabeth und Pereda-Campos, Veronica und Przybyla, Cyrille und Puhl, Christopher und Rettberg, Petra und Rizzo, Angela Maria und Robson-Brown, Kate und Rossi, Leonardo und Russo, Giorgio und Salvetti, Alessandra und Santucci, Daniela und Sperl, Matthias und Tavella, Sara und Thielemann, Christiane und Willaert, Ronnie und Szewczyk, Nathaniel und Monici, Monica (2024) How are cell and tissue structure and function influenced by gravity and what are the gravity perception mechanisms? npj Microgravity, 10 (1), Seite 16. Nature Publishing Group. doi: 10.1038/s41526-024-00357-9. ISSN 2373-8065.

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Offizielle URL: https://dx.doi.org/10.1038/s41526-024-00357-9

Kurzfassung

Progress in mechanobiology allowed us to better understand the important role of mechanical forces in the regulation of biological processes. Space research in the field of life sciences clearly showed that gravity plays a crucial role in biological processes. The space environment offers the unique opportunity to carry out experiments without gravity, helping us not only to understand the effects of gravitational alterations on biological systems but also the mechanisms underlying mechanoperception and cell/tissue response to mechanical and gravitational stresses. Despite the progress made so far, for future space exploration programs it is necessary to increase our knowledge on the mechanotransduction processes as well as on the molecular mechanisms underlying microgravity-induced cell and tissue alterations. This white paper reports the suggestions and recommendations of the SciSpacE Science Community for the elaboration of the section of the European Space Agency roadmap “Biology in Space and Analogue Environments” focusing on “How are cells and tissues influenced by gravity and what are the gravity perception mechanisms?” The knowledge gaps that prevent the Science Community from fully answering this question and the activities proposed to fill them are discussed.

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