Gemelos Kelly: los cambios de estar en el espacio

COLPRENSA | EL COLOMBIANO | LA PATRIA

¿Qué cambios sufre el cuerpo al viajar al espacio? ¿Cómo compararlos con alguien en la Tierra? La NASA se propuso investigarlo con los astronautas gemelos Scott y Mark Kelly.

El primero pasó 341 días abordo de la Estación Espacial Internacional (entre el 7 marzo del 2015 al 2 de marzo del 2016), y su hermano permaneció en la Tierra. Durante tres años tres equipos de científicos se encargaron de analizar cambios genéticos, fisiológicos y de comportamiento. Las conclusiones las publicaron en abril en la revista Science.

Ambos realizaron las mismas pruebas (antes, durante y después del viaje), sin embargo no es claro si la diferencia de actividades diarias (en el espacio y en la Tierra) afectó las conclusiones de la investigación.

Lo que sí sugieren los estudios comparados es que los vuelos espaciales a largo plazo, como el que hizo Scott, causan más modificaciones en la expresión genética que los más cortos, especialmente en el sistema inmunológico y los sistemas de reparación de ADN.

En la salud no hubo diferencias significativas. Los autores insisten en que se necesita más investigación para comprender el impacto en el cuerpo humano de los vuelos espaciales, en los que hay más exposición a la radiación, dieta restringida, movimiento limitado, menos ejercicio, menor gravedad y ciclos de sueño interrumpidos.

Genes que se activan

Al parecer miles de genes que una vez estuvieron en silencio aumentaron su actividad en el cuerpo de Scott mientras experimentaba gravedad cero. Los mismos que permanecieron inactivos en el cuerpo de Mark en la Tierra. Según los científicos de Weill Cornell Medicine, se observó una mayor cantidad de ADN mitocondrial en una macromolécula sin células de la sangre: un indicador de estrés celular. “La expresión génica cambió dramáticamente”, dijo en comunicado oficial Christopher Mason, profesor asociado de fisiología y biofísica y líder de este capítulo del estudio. “En los últimos seis meses de la misión hubo seis veces más cambios en la expresión genética que en la primera mitad”. Si bien muchos de estos se revirtieron después de que Scott regresó a la Tierra, quedaron algunos, incluidos déficits cognitivos, daños en el ADN y cambios en la activación de las células T (parte del sistema inmunitario, se forman a partir de células madre en la médula ósea).

El análisis puede ayudar a los pacientes en la Tierra, particularmente a aquellos con cáncer que a menudo sufren variaciones genéticas dramáticas y soportan la exposición a la radiación.

Foto | www.nasa.gov | LA PATRIA

Scott Kelly durante su estadía en la Estación Espacial Internacional.

¿Mutación de ADN?

A partir de viajes de otros astronautas ya se sabía que experimentan reducciones en la densidad ósea en gravedad cero, al igual que una mayor exposición a la radiación es dañina para el ADN durante el vuelo.

Los investigadores buscaron daños relacionados. Descubrieron que antes del viaje, Scott y Mark tenían niveles similares de daños en su ADN, pero durante su tiempo en el espacio, este comenzó a aumentar en Scott y siguió escalando en los meses posteriores a su aterrizaje. Observaron cambios en la actividad de los genes mitocondriales, los que ayudan al cuerpo a producir energía, y en los del sistema inmunitario que sugieren que los viajes a largo plazo pueden aumentar el estrés en el cuerpo.

Sin embargo, las publicaciones científicas aclararon que aunque el 91,3 % de los niveles de expresión génica de Scott volvieron a los niveles normales o de línea de base dentro de los seis meses luego de estar en la Tierra, no significa que el resto de su ADN mutó, como se dijo en publicaciones en el 2018.

Rejuvenecimiento

Sobre la base de los resultados preliminares publicados en enero del 2017, la profesora de la Universidad Estatal de Colorado Susan Bailey, quien estudia los telómeros, o las “tapas” protectoras en los extremos de los cromosomas, descubrió que los de Scott, en sus glóbulos blancos, se hicieron más largos en el espacio. Bailey dijo que, desde su perspectiva, “el hallazgo más sorprendente” es su alargamiento en el espacio (lo que implicaría una especie de rejuvenecimiento). Si bien la mayoría volvieron a los promedios anteriores al vuelo, ahora tiene más telómeros cortos que los que tenía antes de la misión larga. Tenerlos más cortos pone a una persona en mayor riesgo de envejecimiento acelerado, dijo Bailey. Esto también aumenta el riesgo de enfermedades que vienen con el envejecimiento, incluidas las cardiovasculares y algunos tipos de cáncer.

Según la NASA: “Como la mayoría de las variables biológicas y de salud humana permanecieron estables, o regresaron a los niveles previos, esto sugiere que la salud humana puede ser mantenida en gran medida en vuelos espaciales de esta duración”.

Variaciones en el intestino
La comunidad de microorganismos que vive en el intestino humano ayuda a digerir los alimentos, combate las infecciones y mantiene saludable el sistema inmunológico. Los investigadores con sede en Chicago, dirigidos por Fred Turek de la Northwestern University y que incluía investigadores de la Rush University, se centraron en analizar los cambios en los microbiomas intestinales de los gemelos. Recogieron muestras fecales de ambos dos veces antes del viaje de Scott, cuatro veces durante esu estadía en la estación espacial y luego tres veces después de su regreso. “Parece que hay un efecto pequeño, pero significativo en el microbioma causado por los vuelos espaciales; sin embargo, la composición del microbioma intestinal de Scott volvió a su punto de referencia rápidamente al volver”, dijo en comunicado Stefan Green, director de Sequencing Core en la Universidad de Illinois en Chicago y un autor del artículo.

“Si los cambios se deben a los diferentes alimentos, microgravedad o radiación, no podemos decirlo definitivamente, pero creo que el efecto fue causado por las diferencias en lo que estaba comiendo mientras volaba”, precisa.

A 408 kilómetros está la Estación Espacial Internacional de la Tierra.

10 estudios apoyados por 84 investigadores en 12 universidades participaron en el proyecto de la NASA.