¿Cómo cambia el cuerpo humano en el espacio?

Scott y Mark Kelly son hermanos gemelos idénticos, pero tienen la particularidad de que ambos son astronautas. La situación de los hermanos Kelly  es única, y por eso la NASA está realizando un estudio detallado con ellos como protagonistas. El objetivo del “Twins Study” o Estudio de gemelos es desentrañar cómo cambia el cuerpo humano en el espacio.

Como parte del Estudio de gemelos de la NASA, los investigadores tomaron muestras biológicas de cada uno de los hermanos Kelly antes de enviar a Scott durante un año a la Estación Espacial Internacional desde marzo de 2016. Mientras tanto, su hermano Mark, que se retiró como astronauta en 2011, permaneció en la Tierra para servir como sujeto de control. Al analizar cómo evolucionaron los marcadores biológicos de cada gemelo durante la misión, los investigadores aprendieron mucho sobre cómo reacciona el cuerpo humano, tanto física como mentalmente, durante períodos prolongados de vuelo espacial.

El estudio de gemelos de la NASA tiene diferentes proyectos de investigación, que se centran en diferentes aspectos del cuerpo humano. Y el mes pasado, después de casi dos años de estudio, los diez equipos de investigación independientes confirmaron sus hallazgos preliminares (que se publicaron en 2017), y presentaron sus resultados de seguimiento post vuelo. Aquí va el resumen de dichos hallazgos:

1- Los telómeros son más largos durante los vuelos espaciales

Los telómeros son las cubiertas que protegen los extremos de nuestros cromosomas, protegen las cadenas de ADN del daño y la degradación. Los investigadores descubrieron que los telómeros de Scott aumentaron significativamente su longitud mientras estaba en el espacio, lo que no fue el caso con su hermano Mark en la Tierra, cuyos telómeros eran relativamente estables. Investigaciones anteriores habían demostrado que los telómeros están asociados con problemas relacionados con la edad.

Aunque los telómeros de Scott crecieron mientras estaba en el espacio, las mediciones posteriores al vuelo mostraron cambios rápidos dentro de las 48 horas posteriores al aterrizaje en la Tierra. Eventualmente, volvieron a sus longitudes de verificación previa. El equipo cree que el alargamiento temporal de los telómeros de Scott podría ser un efecto secundario de su rigurosa rutina de ejercicios y su dieta restringida y baja en calorías.

2 - Disminución de la masa corporal y aumento del folato en órbita

Los investigadores no solo descubrieron que la masa corporal de Scott se redujo notablemente durante su tiempo en el espacio, sino que sus niveles de folato, una forma beneficiosa de ácido fólico que a menudo se usa para tratar la anemia, aumentaron significativamente. Lo cual se cree que también pudo ser consecuencia de la alimentación y la rutina de ejercicio.

3 - Pérdida de velocidad y precisión cognitiva

Cuando Scott regresó a la Tierra, los investigadores detectaron un declive más pronunciado en su velocidad y precisión en las pruebas cognitivas. El reajuste a la gravedad de la Tierra  puede ser la causa del declive cognitivo post vuelo.

4 - La vacuna contra la gripe estimula el sistema inmune, incluso en el espacio

Se había inyectado la vacuna de la gripe a ambos sujetos antes de que uno de ellos fuera a órbita. Debido a que los gemelos mostraron respuestas de inmunización similares a ambas vacunas, los investigadores concluyeron que estar en el espacio no evita que la vacuna produzca la respuesta inmune deseada.

5 - La inflamación aumenta en el espacio

Los investigadores encontraron múltiples líneas de evidencia de que el cuerpo de Scott era más propenso a la inflamación en un ambiente de microgravedad que el de Mark en la Tierra. Además, el estudio mostró que la actividad de la insulina de Scott había aumentado. Dado que la inflamación puede causar resistencia a la insulina y teniendo en cuenta el aumento en las proteínas de la dieta de Scott, su cuerpo podría haber intentado paliar los efectos aumentando la actividad de la insulina producida.

6 - El espacio afecta el microbioma

Dentro de nuestras tripas vive una gran comunidad de microorganismos, conocida como microbioma, que juega un papel importante en nuestra salud general.

Los investigadores analizaron los microbiomas de los gemelos, antes, durantes y después de un año, y encontraron que los microbiomas de Scott eran drásticamente diferentes a los de Mark durante todo el período, pero estas diferencias eran más o menos las esperadas dada la sensibilidad de los microbiomas. Sin embargo, descubrieron también que estos cambios en el microbioma de Scott no persistieron cuando regresó a la Tierra.

7 - Los vuelos espaciales pueden desencadenar mutaciones genéticas

Los investigadores demostraron que Scott experimentó cientos de mutaciones genéticas únicas en comparación con su gemelo.  Después del regreso de Scott a la Tierra, los científicos se encontraron “células-libres” en el ADN y el ARN que circulaban en su torrente sanguíneo. Los investigadores creen que estos cambios en los genes se deben a las tensiones del viaje espacial. Aunque el 93% de los genes diferentes volvieron a la normalidad tras el vuelo, los investigadores encontraron un subconjunto de varios cientos de "genes espaciales" que permanecieron alterados después de su regreso.

8 - Vivir en el espacio cambia la forma en que se expresan los genes (epigenética)

Se encontraron modificaciones químicas interesantes que se había producido al genoma de Scott en dos interesantes regiones. Una estaba cerca de un gen conocido por ayudar a regular el crecimiento de los telómeros, y otra se encontró cerca de un gen relacionado con la producción de colágeno.

9 - Las paredes de las arterias se espesan en el espacio

Tanto durante como inmediatamente después de la misión, los investigadores descubrieron que los biomarcadores de inflamación de Scott estaban elevados y que la pared de su arteria carótida era más gruesa que antes del vuelo. Ninguno de estos cambios se vieron en Mark durante su estancia en la Tierra. Se necesita más tiempo para saber si esto es una adaptación temporal y reversible a la vida en el espacio, o si es evidencia de un envejecimiento arterial permanente y prematuro.

10 - Las proteínas que regulan los líquidos aumentan en el espacio

Los investigadores descubrieron que mientras Scott estaba en el espacio, excretaba algunas proteínas a diferentes concentraciones que su hermano Mark, en la Tierra. En particular, Scott tenía niveles elevados de una proteína llamada aquaporina 2, que ayuda a formar las vías utilizadas para transportar agua a través de las membranas celulares en los riñones y también es un indicador valioso del estado de hidratación general del cuerpo. Esto se relacionó con niveles más altos de sodio en el plasma de Scott, un indicador de deshidratación.

¿Y ahora?

Si bien los resultados del Estudio de gemelos de la NASA distan mucho de ser concluyentes, proporciona a los investigadores una gran cantidad de datos para entender mejor cómo cambia el cuerpo humano en el espacio y seguir estudiando los riesgos de los vuelos espaciales.