SARCOLAB

Objectifs

Comme son nom l’indique, SARCOLAB est donc une étude du tissu musculaire. Elle se focalise sur les muscles Gastrocnemius et le Soleus, qui forment un groupe musculaire mieux connu sous le nom de mollet.

L’objectif de SARCOLAB est d’étudier les paramètres fonctionnels et structurels jouant un rôle dans l’altération myotendineuse liée à un vol prolongé en microgravité. L’étude utilise des approches in vivo (exercices utilisant le dispositif MARES, Electromyogrammes EMG, et imagerie musculaire via IRM et Echographie) et in vitro (biopsies et prélèvements sanguins), dans le but d’éclaircir les mécanismes d’atrophie impliqués aux échelles moléculaire, cellulaire, organique et systémique.

Equipement

Au sol comme en vol, SARCOLAB nécessite l’utilisation simultanée de plusieurs matériels :

• le dispositif MARES (Muscle Atrophy Research and Exercise System)
• un dispositif d’enregistrement EMG
• un stimulateur musculaire électrique.
• un stimulateur mécanique pour l’étude des réflexes tendineux.
• un échographe.

Par ailleurs, les activités sol liées à SARCOLAB requièrent l’accès à une plateforme IRM, ainsi que l’utilisation du matériel nécessaire à des prélèvements sanguins et à des biopsies.

Organisation

SARCOLAB est le fruit d’une coopération entre le Laboratoire de Biomécanique et de Bioingénierie de l’Université de Technologie de Compiègne (France) et l’Institut pour la Recherche Biomédicale sur le Mouvement Humain et la Santé (IRM) de l’Université Métropolitaine de Manchester (Royaume Uni). Le CADMOS est en charge de l’intégration de SARCOLAB en milieu microgravitaire, du suivi opérationnel de l’expérimentation en temps réel, ainsi que de la livraison des données aux laboratoires à l’issue de l’expérience.

Des sessions de mesure sont réalisées avant (2 fois), pendant (3 fois) et après (3 fois + 1 optionnelle) le vol. Elles consistent essentiellement en une séquence d’exercices proposés à l’astronaute, durant lesquels ses caractéristiques contractiles (paramètres mécaniques de contraction, images échographiques, relevés electromyographiques) des muscles étudiés sont enregistrées.
Au sol, ces sessions sont complétées par des examens IRM pour quantifier les changements de volume musculaire, ainsi que des biopsies et prélèvements sanguins pour une analyse histologique approfondie du tissu musculaire.

Données

Les échantillons sanguins et musculaires (conservés à basse température), ainsi que les données et images recueillis à l’issue de SARCOLAB sont transmis aux scientifiques, qui procèdent – dans leurs laboratoires - à leur analyse complète à l’aide de techniques histologiques et de logiciels appropriés.