Trots en ganska djup förståelse kring förändringar i skelettmuskulaturen och immunsystemet orsakade av avlastning är vår förståelse över de reglerande mekanismerna fortfarande bristfällig. I detta sammanhang har min grupp nyligen genomfört en av de mest omfattande studierna på genuttryck (transkriptomik på RNA-nivå) vid avlastning (sängvila/bedrest) hittills. Där fann vi att så lite som 3 minuter per vecka av muskelaktivering genom styrketräning under 90 dagars sängläge var tillräckligt för att kompensera de flesta av de förändringar i genuttryck som inducerades av sängläge i muskeln. Det fanns dock gener som påverkades av avlastning trots styrketräning, vilket tyder på en kvarvarande signatur av att skelettmuskeln inte används. Dessa data indikerar att även om förändringar på gennivå orsakade av avlastning spelar en betydande roll i regleringen av förändringar i skelettmuskeln som utlöses av mikrogravitation, måste det finnas andra regleringsmekanismer 
(t.ex. långa icke-kodande RNA) som kontrollerar det molekylära maskineriet vid avlastning.

Sängvila/bedrest är en mycket bra plattform för att testa motåtgärder för att motverka effekterna av mikrogravitation på människokroppen. Det har föreslagits att artificiell gravitation (AG) med eller utan träning också skulle kunna motverka de förändringar som induceras av mikrogravitation. Det finns dock ingen data som stöder denna uppfattning för närvarande. Mot denna bakgrund föreslår vi ett projekt för att undersöka transkriptomets roll i regleringen av förändringar i skelettmuskulaturen och immunsystemet, med särskilt fokus på långa icke-kodande RNA (lncRNA). Vi undersöker hur sådana regleringsmekanismer påverkas av AG med och utan samtidig fysisk träning (kondition och styrka).

Dessutom kommer detta projekt att analysera individuell variabilitet som svar på bedrest, vilket kommer att utöka och komplettera tidigare kunskap inom detta område levererat av vår grupp. I korthet kommer muskel- och blodprover att samlas in från deltagare från två 60-dagars studier av bedrest med AG och träning som motåtgärd (n=48). Försökspersonerna inom varje studie kommer att delas in i 3 grupper (endast bedrest, bedrest+träning, bedrest+träning+AG). RNA-sekvensering kommer att utföras i muskel- och immunceller för att avslöja den vävnadsspecifika transkriptomiska signaturen vid bedrest, med specifikt fokus på lncRNA. En omfattande funktionell och vävnadsspecifik utvärdering före och efter bedrest kommer att genomföras, inklusive detaljerad kroppssammansättningsanalys genom magnetisk resonanstomografi, muskelfunktion, benomsättning, maximal arbetsförmåga med mera.

Mekanismerna bakom individuellt svar på bedrest kommer att analyseras på molekylär, vävnads, och funktionell nivå. Vi kommer också att fastställa effektiviteten och mekanismerna kopplade till motåtgärderna träning och/eller AG.
Förutom kritisk information om de molekylära mekanismerna som driver bedrestinducerade förändringar i skelettmuskulaturen och immunsystemet har detta projekt potential att identifiera nya biomarkörer för avlastning. Viktigt är att dessa experiment kommer att möjliggöra för utvärdering av effekten av AG som en motågärd för mikrogravitationsinducerade förändringar, samt dess mekanismer.

För att garantera projektets framgång har vi sammanställt ett högkvalificerat team av specialister med många års erfarenhet av bedreststudier, rymdforskning och integrativ fysiologisk forskning. Mervärdet som genereras av detta internationella samarbete är avgörande för att nå alla mål som ingår i projektet.