EL AÑO EN EL ESPACIO DE SCOTT KELLY DESTACA LOS RIESGOS PARA EL ADN Y LOS CEREBROS


‘Uno de los mejores ejemplos de plasticidad humana y adaptabilidad que hemos visto’

Fuente: Rachel Becker  11 de abril de 2019.

Después de años de procesamiento de datos, el lanzamiento oficial de un estudio que compara a los astronautas gemelos Scott y Mark Kelly finalmente está aquí. Una clara tendencia surgió en los hallazgos, que se publicaron hoy en la revista Science: un año en el espacio cambió el cuerpo de Scott Kelly, pero muchos de esos cambios fueron solo temporales y se desvanecieron después de un tiempo en el suelo.

Las excepciones, como el daño al ADN de Scott y las caídas en su rendimiento mental, le dan a la NASA un punto de partida para investigar los efectos de los vuelos espaciales prolongados en el cuerpo humano. Con sus 340 días a bordo de la Estación Espacial Internacional, Scott ha tenido la estadía en el espacio más larga de todos los estadounidenses.

Como dijo Scott, el espacio es difícil: la radiación, la ingravidez, la dieta restrictiva, un horario de sueño estropeado y el confinamiento pueden hacer mella en el cuerpo. La NASA necesita saber qué es lo que debe buscar, ya que la agencia espacial hace planes para enviar a las personas primero a una estación lunar y luego, tal vez, a Marte.

“LA RESPUESTA REALMENTE DRAMÁTICA DEL CUERPO HUMANO EN VUELO SOLO SE COMPARA CON LA RAPIDEZ CON LA QUE SE REVIRTIÓ”.

Durante los 25 meses que rodearon el viaje de Scott al espacio, los laboratorios de investigación de todo el país midieron su mente y su cuerpo y recogieron su sangre, orina y caca. Hicieron las mismas medidas y recolectaron las mismas muestras de un sujeto de control casi perfecto: el hermano gemelo idéntico de Scott Kelly, Mark Kelly, un ex astronauta y actual candidato al Senado que pasó ese año en el terreno.

Los hallazgos, en general, son buenas noticias, dice Christopher Mason, profesor asociado de Weill Cornell Medicine y uno de los autores del estudio. “La respuesta realmente dramática del cuerpo humano en vuelo solo se compara con la rapidez con la que regresó a la etapa previa al regreso a la Tierra”, dice Mason. “Scott realmente mostró uno de los mejores ejemplos de plasticidad humana y adaptabilidad que jamás hayamos visto”. En su mayor parte, los resultados se alinean con los resultados preliminares que se publicaron en 2017.

Hay algunas advertencias importantes a la investigación. Por un lado, los investigadores examinaron solo a dos personas genéticamente idénticas, lo que significa que no pueden generalizar los hallazgos a otros astronautas. Tampoco pueden decir si el vuelo espacial causó alguno de los cambios que Scott experimentó durante o después de su tiempo en la Estación Espacial Internacional.

Y no saben con certeza si alguno de los cambios que identificaron le causarán problemas de salud a largo plazo. “Realmente no se pueden sacar grandes conclusiones”, dice Petra Illig, una doctora especializada en medicina aeroespacial que no participó en la investigación. “Pero puede obtener algunas ideas de cuáles pueden ser algunos de los problemas”.

Durante sus 340 días en la estación espacial, Scott perdió peso (su hermano Mark aumentó de peso), orinó con menos frecuencia y mostró signos de deshidratación. La composición de su microbioma cambió, pero se recuperó después de pasar un tiempo en el suelo.

Los cambios en el patrón de las etiquetas químicas que le dicen a las células si activar o desactivar ciertos genes no cambiaron mucho en general. Y mientras que su sistema inmunológico mostró algunos cambios importantes mientras estaba en el espacio, la vacuna contra la gripe funcionó bien para él, lo que sugiere que su sistema inmunitario todavía era capaz de hacer su trabajo.

Más preocupante, el suministro de sangre a la parte posterior de su ojo se hinchó, y las partes de su retina se engrosaron, lo que puede causar problemas de visión. La arteria carótida de Scott también se engrosó, lo que podría ser un signo de enfermedad cardiovascular o accidente cerebrovascular en el futuro. De todos los resultados descritos en el estudio, cuatro, en particular, se destacaron a nosotros.

COMPORTAMIENTO GENÉTICO

La actividad genética de Scott Kelly cambió en el espacio, lo que significa que sus células activaban o desactivaban ciertos genes en diferentes patrones que en la Tierra. Cuando Scott llegó a la estación espacial, alrededor de 1,400 genes comenzaron a comportarse de manera diferente, lo que posiblemente fue el resultado de cambios en las demandas de su cuerpo.

Pero, los grandes cambios ocurrieron en la segunda mitad del viaje, particularmente para los genes que están involucrados en las respuestas inmunes y el daño del ADN. Eso podría ser un gran problema para viajes espaciales más largos porque sugiere cambios más grandes en el cuerpo de Scott cuanto más tiempo estuvo en el espacio.

Esos cambios no se detuvieron una vez que aterrizó: poco después de aterrizar en la Tierra, Scott experimentó un aumento masivo en la inflamación. “El espacio es difícil, aterrizar es más difícil, y puedes verlo en su cuerpo”, dice Mason, quien dirigió la investigación de la expresión genética. Sin embargo, seis meses después, la actividad de más del 91 por ciento de los genes que cambiaron durante el vuelo volvió a la normalidad. En cuanto a los genes que no se recuperaron, es difícil saber qué hacer con ellos, dice Mason. “¿Eso significa que el sistema inmunológico todavía se está volviendo loco en la Tierra?”, Dice Mason. “No, solo podría significar que eso es lo que hace por un tiempo después de una experiencia estresante. Tal vez sea algo bueno”. No lo sabrán hasta que vean cambios similares en más astronautas.

DISMINUYENDO LOS TELÓMEROS

Susan Bailey, profesora de biología del cáncer por radiación en la Universidad Estatal de Colorado en Fort Collins, examinó el ADN aún más de cerca. El equipo de Bailey quería saber qué haría un año en el espacio para las estructuras en los extremos de los cromosomas de Scott Kelly, llamados telómeros. Estas ayudan a mantener los cromosomas estables, explica Bailey. “Como la cosa al final de tu presupuesto, ayuda a evitar que se deshilache”, dice ella.

Los telómeros generalmente se acortan a medida que envejecemos y con el estrés, y los telómeros reducidos se han relacionado con enfermedades relacionadas con la edad como las enfermedades cardiovasculares. Entonces, en el ambiente estresante de los vuelos espaciales, uno esperaría que los telómeros se redujeran. En cambio, el equipo de Bailey descubrió que los telómeros de Scott Kelly se alargaron. “Es exactamente lo contrario de lo que pensábamos, estaba en cada muestra, en cada punto de tiempo”, dice Bailey. Aún más raro, los telómeros de Scott se encogieron tan pronto como aterrizó. A los nueve meses, el equipo vio más telómeros faltantes o seriamente más cortos que antes. “Entonces, no es una fuente de juventud”, dice Bailey.

DAÑO EN EL ADN

Durante el tiempo de Scott en la EEI, experimentó aproximadamente 146 milisieverts de radiación ionizante en el espacio, que es aproximadamente equivalente a 10 a 15 tomografías computarizadas abdominales, dice Bailey. Así que su equipo también analizó el ADN de Kellys en busca de daños relacionados con la radiación. Descubrieron que antes del vuelo, Scott y Mark Kelly tenían niveles similares de daños en los que el ADN se desprende de un cromosoma, gira y se atasca nuevamente. Pero durante su tiempo en el espacio, este daño comenzó a aumentar para Scott. Y siguió escalando en los meses posteriores a su aterrizaje. “Y eso podría ponerlo en un mayor riesgo de inestabilidad genómica, y esa es una de las cosas asociadas con el cáncer”, dice ella.

Dan Arking, profesor de Johns Hopkins Medicine que no participó en el estudio, estuvo de acuerdo en que el hallazgo es preocupante. “La mutación generalmente no es buena para ti”, dice. “Realmente tiene que preocuparse por el riesgo de cáncer y cosas así que van a estar asociadas con este tipo de mutaciones”. Pero advierte que hubo una gran variabilidad en las mediciones, y no sabremos si esta tendencia es válida a menos que la veamos en otro estudio.

Foto: NASA

COGNICIÓN

El daño en el ADN y la actividad genética alterada no fueron los únicos cambios que persistieron después de que Scott aterrizó: él tampoco tuvo tan buen desempeño en las pruebas cognitivas como lo hizo antes y durante el vuelo (tampoco lo hizo tan bien como su hermano). Estas pruebas midieron cosas como la memoria, la atención, el reconocimiento de emociones, la toma de riesgos y están diseñadas específicamente para los astronautas, según Mathias Basner , profesor de la Escuela de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania, quien dirigió el esfuerzo de pruebas cognitivas. “Tomar una prueba estándar dirigida a la población en general no funciona para los astronautas porque muchas de estas pruebas no son lo suficientemente difíciles para ellos”, dice.

Durante los seis meses posteriores a su aterrizaje, Scott fue más lento y menos preciso en la mayoría de las pruebas, encontró el equipo de Basner. Las disminuciones no fueron enormes, según Basner. “Es un deterioro cognitivo relevante, pero no es en un grado en el que deje de funcionar”, dice. El equipo no puede explicar lo que está pasando. Podría ser la gravedad de la Tierra, los cambios a largo plazo en el cerebro desde el vuelo espacial, o que Scott acababa de retirarse y tenía una agenda ocupada después de aterrizar, dice Basner. “Nunca podremos decirlo con seguridad porque solo tenemos un tema”.

“ES PROBABLEMENTE EL ESTUDIO MÁS COMPLETO QUE SE HAYA REALIZADO CON UN ASTRONAUTA”.

A pesar de todas las advertencias y la necesidad de más investigación, es un estudio importante ya que la NASA continúa mirando hacia el futuro y los vuelos espaciales más largos. “Probablemente sea el estudio más completo que se haya realizado con un astronauta”, dice Markus Löbrich , profesor de la Universidad Técnica de Darmstadt, quien escribió un comentario sobre el periódico de hoy. Él piensa que la investigación será importante para diseñar futuras misiones espaciales. Illig está de acuerdo: “Hay un montón de cosas sucediendo sobre una base molecular muy, muy microscópica, que debemos entender antes de enviar a los humanos a colonizar fuera del planeta”.