Los gemelos espaciales, cada vez “más distintos”: los ocho cambios en el organismo que puede provocar estar en el espacio

Gemelos Espaciales

Sin duda, el experimento espacial de los hermanos Kelly es uno de los mas curiosos en lo que se refiere a enviar al ser humano al espacio, sin embargo mas allá de lo llamativo esta toda la información que queda por darnos. Aún estamos a la espera de que se presente un repaso decisivo y conjunto sobre todo lo referente a él, sin embargo de instante se van sabiendo mas documentos sobre los cambios en el cuerpo humano al viajar al espacio gracias a este singular experimento.

A modo de breve recordatorio, los hermanos Kelly son 2 gemelos idénticos que comparten otro aspecto mas allá de la genética: son astronautas. Aprovechando la coyuntura, la NASA envió a uno de ellos (Scott) a la Estación Espacial Internacional durante 340 días, mientras que el otro (Mark) siguió en la Tierra. Lo que esto acepta es que podamos saber qué le ocurre a vuestro cuerpo en condiciones de microgravedad, y poco a poco los examinadores van desvelando estos hallazgos en 10 analisis distintos.

Telómeros que van, telómeros que vuelven

Como vimos hace algo mas de 2 semanas, los primeros documentos nos decían algo mas allá de esos 5 centímetros mas de altura con los que Scott había vuelto del espacio. Salían anunciados en Nature y se hablaba de que había alteraciones conductuales y fisiológicas muy similares a las que causa el estrés, pese a que cabía visualizar si sólo se debían solo al estrés de vivir en el espacio (y no tanto a la microgravedad).

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Otro cambio que se vio fue en los telómeros, es decir, los extremos de los cromosomas. Concretamente se vio que los telómeros de Scott se habían alargado, al opuesto de lo que los científicos esperaban (en el repaso llevado por Susan Bailey, de la Colorado State University), pese a que tras 48 horas en la Tierra se acortaron hasta regresar a la longitud que tenían previamente a la estancia en la ISS.

Lo que se considera es que la elongación temporal de los telómeros de Scott puede ser efecto de la rigurosa rutina de ejercicio y la estricta dieta hipocalórica del astronauta.

Nadie gana a las bacteria en adaptación

Las bacterias dan suficiente que hablar en el espacio con mas o menos motivo. Pero lo que se ha visto en cuanto a las diferencias de los gemelos es que la demografía bacteriana de Scott era muy distinta a la de Mark durante el tiempo del estudio, si bien cabía imaginar que pasaría algo así debido a la sensibilidad de los microbios a cambios en la dieta o el ambiente.

La demografía bacteriana de Scott cambió, sin embargo estas variaciones no permanecieron mas allá de la estancia de la ISS al regresar a la Tierra

En concreto se vio en el trabajo del dispositivo de Fred Turek de la Universidad Northwestern que la demografía bacteriana de Scott cambió tanto con respecto a cuando estaba en la Tierra como con su hermano, sin embargo estas variaciones no permanecieron mas allá de la estancia de la ISS al regresar a la Tierra. Cambios similares, como comentábamos, a los que se esperan cuando alguien cambia radicalmente de hábitos con respecto a la dieta o se explica a un ambiente muy distinto, lo cual en ambos casos ocurrio a Scott.

Los glóbulos blancos son además astronautas, sin embargo no las citoquinas

¿Qué pasa con vuestro metodo inmunológico tras un tiempo en el espacio? Para visualizar como perjudica la microgravedad en lo referente a nuestras defensas el dispositivo de Emmanuel Mignot (de la Universidad de Stanford) llevó a cabo un estudio empleando una vacuna contra la gripe, inyectada tanto a Scott como a Mark en 2 situaciones (con un año de separación).

Lo que vieron es que no, la microgravedad no cree un cambio en la respuesta inmunológica de vuestro organismo, y (por suerte) la de Scott fue igual a la de Mark (es decir, la producción de anticuerpos contra el virus de la gripe), de modo que ir al espacio no atenúa ni incrementa la acción de este sistema.

Laboratorio

Aunque hay una salvedad: parece que lo que sí se perjudica es la inflamación. El dispositivo de Mike Snyder, además de Stanford, vio que la respuesta inflamatoria de Scott era mas pronunciada que la de Mark, con un alto nivel de citoquinas (proteínas responsables de la regulación de la respuesta inflamatoria) desde antes del vuelo que permaneció subido durante la estancia en la Estación, así como 6 períodos después de su vuelta a la Tierra.

Otro hallazgo en relación a esto fue la observación de un aumento del ácido 3‑indolepropiónico (IPA), que ayuda a regular el nivel de insulina (hormona encargada de adaptar el nivel de azúcar en sangre) en los analisis de Scott, lo cual pudo deberse al aumento de la respuesta inflamatoria para intentar atacar la resistencia a la insulina que ésta provoca.

¿Arterias engrosadas?

Con tal de verificar si los radicales libres en el aire tienen choque en la estructura y eficacia de las arterias, Stuart Lee del Centro Espacial Johnson de la NASA y su dispositivo llevan a cabo un estudio en el que se examinaba con ultrasonidos y muestras de orina y sangre las arterias de los gemelos.

Astronauta Carotida No es uno de los gemelos, es el astronauta Koichi Wakata empleando el artefacto de ultrasonidos de la Estación Espacial Internacional para revisarse las arterias carótidas y enviar los resultados a los investigadores, buscando estos potenciales efectos de la microgravedad en la pared arterial. (Imagen: NASA)

Lo que de instante han visto es que la pared de las arterias carótidas (las que van del corazón al cerebro) era mas gruesa tras regresar a la Tierra, encontrando unos biomarcadores de inflamación elevados. Esto no se vio en Mark, sin embargo todavía han de resolver si esto es resultado de estar en el espacio o una cuestión de envejecimiento arterial no relacionada con ello (y que por otros factores no se ha dado en el pariente que quedó en la Tierra).

Las proteínas parecen notar el cambio

Relacionado con los cambios en los mecanismos genéticos están los de formación de proteínas, y de aprender esto y si hay variaciones en la capacidad de modificación de estas moléculas se encargó el dispositivo de Brinda Rana de la Universidad de California. Para ello recogieron muestras antes, durante y después de la estancia espacial (de ambos gemelos).

Proteina

Lo que de instante han visto es que hubo cambios en la excreción de varias proteínas de Scott durante la estancia en la ISS, particularmente la acuaporina 2. Esta proteína se encarga de transportar moléculas de agua y funciona como un indicador del estado de hidratación del organismo, por lo que relacionaron el incremento de eta proteína con unos niveles altos de sodio en el plasma, indicando deshidratación.

Lo que sospechan es que hay una tendencia a que los fluidos migren a la cabeza durante las estancias en microgravedad, lo cual causa aumento de la presión intracraneal y disfunciones visuales, lo cual se ha documentado en el caso de otros astronautas.

Los genes notan que algo pasa

A Chris Mason, de la Universidad Weill Cornell, ya le mencionamos en esos primerísimos hallazgos en los analisis relativos al proyecto de los gemelos astronautas, al liderar él los analisis relativos a los analisis de la expresión genética. Lo que ha estado viendo junto a su dispositivo es que Scott ha experimentado cientos de mutaciones genéticas en comparación a su pariente Mark, debidas posiblemente al estrés como ya explicamos en su momento.

Por otra parte esta lo que ya vimos en Nature en relación a la metilación del ADN (lo que activa y desactiva a los genes, por decirlo de forma sencilla), hallazgos del trabajo de Andy Feinberg de la Universidad Johns Hopkins, quien dirigió el repaso en relación a los cambios epigenéticos, es decir, a como se expresan los genes.

Lo que vio este dispositivo es que había regiones en la que se detectaron cambios en la metilación, siendo 2 las que al parecer sí tienen relación con la microgravedad: la que esta cerca del gen responsable del aumento de los telómeros y la que queda cerca del gen responsable de la producción de colágeno.

Con todo esto, los científicos han concluido de instante que hay 5 aspectos en relación a los cambios genéticos a tener en cuenta para futuras tareas espaciales, algunos de los cuales ya hemos repasado:

  • Hipoxia: posiblemente debida a la falta de oxígeno y al exceso de dióxido de carbono.
  • Estrés mitocondrial: vinculado en parte con lo anterior, dado que las mitocondrias son una parte de las células encargada de la respiración movil (es decir, sacar energía a partir de oxígeno).
  • Efectos en los telómeros, en los mecanismos de reparación de ADN y en el daño a dicha molécula: posiblemente vinculados con la presentación sigue a radiaciones.
  • Descenso de la producción de colágeno, la formación ósea y de la coagulación sanguínea: lo cual se achaca a los efectos de la microgravedad en los fluidos.
  • Incremento de la version inmunológica: posiblemente debido al cambio de ambiente.

La intervención bikini espacial

Algo mas visible (y quizas entendible) es lo que ocurre con la gente corporal de quienes están una temporada en el espacio exterior. Esto se ha responsable de evaluarlo el dispositivo de Scott M. Smith, del centro de la NASA Johnson, que ha monitorizado lo perfiles bioquímicos de cada gemelo buscando los cambios.

Alimentacion Espacio (Imagen: Space.com)

Lo que vieron es que la gente corporal de Scott se redujo considerablemente tras su estancia en el espacio, acompañado de un incremento además significativo del ácido fólico. Pero de nuevo consideran que estos efectos pueden deberse a esos hábitos mas saludables a los que necesariamente se sometió el astronauta en relación a la alimentación y el ejercicio.

El espacio no nos “atonta”, sin embargo quizas la Tierra sí

No todo son cambios físicos y no había que dejar de lado nuestra mente. Las condiciones abismalmente diferentes que cree la microgravedad podían tener un resultado significativo en los procesos cognitivos y los responsables de atender a los cambios que se pudieron dar ahí entre los 2 gemelos son Mathias Basner, de la Universidad de Pennsylvania, y su equipo.

Para hallar los potenciales cambios cognitivos hicieron 10 tipos diferentes de tests antes, durante y después de la estancia en el espacio de Scott

Lo que hicieron es efectuar 10 tipos diferentes de tests congnitivos antes, durante y después de la estancia en el espacio de Scott, viendo que no había cambios significativos en los procesos cognitivos del mismo entre la permanencia en microgravedad y sus resultados en la Tierra. No obstante, la rapidez y la precisión disminuyeron al regresar a la Tierra segun los tests post-vuelo.

Lo que se considera de instante es que aqui lo que ha jugado una mala pasada es el reajuste de la microgravedad a la gravedad terrestre. Quedan todavía mas analisis que realizar, porque el estrés de la agenda de Scott una vez en la Tierra además podría ser un factor agravante en los resultados.

Imagen | NASA
En Xataka | Hay escasas cosas mas estresantes que un viaje al espacio: los gemelos espaciales ya no son tan parecidos

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La novedad Los gemelos espaciales, cada vez “más distintos”: los 8 cambios en el ente que puede provocar estar en el espacio fue publicada originalmente en Xataka por Anna Martí .


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