Mark e Scott Kelly son dous xemelgos estadounidenses, e os dous son astronautas. Mark xa estaba retirado no 2015, cando nese ano, e ata 2016, Scott viaxou á Estación Espacial Internacional nunha estadía que durou 340 días. Nese tempo, ambos participaron nun interesante experimento que levou a cabo a NASA para analizar os posibles efectos que causan no organismo as viaxes ao espazo. Os resultados principais do estudo publicáronse o ano pasado na revista Science, pero a información recollida segue sendo útil para novos traballos cos que se quere abordar como os sistemas vivos se ven afectados pola permanencia no espazo.
Un artigo que acaba de publicar a revista Cell revela que os orgánulos esenciais na maquinaria de produción de enerxía dunha célula, as mitocondrias, poden volverse disfuncionais debido aos cambios na gravidade, a exposición á radiación e outros factores, segundo unha investigación de varios centros americanos. O achado é parte dun extenso esforzo de investigación, a través de diversas disciplinas científicas, para coñecer os efectos na saúde das viaxes espaciais, e ten implicacións para futuros proxectos, así como para a medicina na Terra, ao ampliar o coñecemento destes cambios metabólicos.
“Os esforzos de investigación do meu grupo centráronse no tecido muscular dos ratos que foron enviados ao espazo e comparáronse coas análises doutros científicos que estudaron diferentes tecidos en ratos. Aínda que cada un de nós investigou un tecido diferente, todos chegamos á mesma conclusión: a función mitocondrial viuse afectada negativamente as viaxes espaciais”, di Evagelia C. Laiakis, profesora adxunta de oncoloxía no Centro Oncolóxico Integral Lombardi da Universidade de Georgetown (Estados Unidos) e coautora do estudo.
Ademais de estudar os efectos das viaxes espaciais na función celular, os científicos utilizaron datos de décadas de experimentos de voos ao espazo da NASA para correlacionar os seus resultados en animais cos de 59 astronautas, entre os que estaban os de Scott Kelly e as análises tamén realizadas ao seu irmán Mark.
Ao contrastar os datos humanos co traballo en ratos, Laiakis e o seu grupo puideron determinar que as viaxes espaciais provocaban certos efectos metabólicos, como cambios no fígado máis notables que noutros órganos e unha función mitocondrial afectada.
Investigación para a radioterapia e as viaxes a Marte
Debido a que as viaxes espaciais case sempre expoñen ás persoas a niveis de radiación máis altos cós que se atoparían na Terra, os científicos sabían que tal exposición podería danar as mitocondrias.
Con este coñecemento do impacto da radiación nestes orgánulos celulares, os estudos clínicos oncolóxicos na Terra poderían adaptar a radioterapia no futuro, para protexer mellor os tecidos.
Este estudo tamén ten implicacións importantes para as viaxes a Marte, xa que implican un tempo moito máis longo no espazo e, por tanto, unha exposición prolongada á radiación, un tema preocupante para os investigadores.
“O lanzamento de SpaceX a principios de mes foi moi emocionante. A partir de aquí, e doutras aventuras programadas á Lúa e eventualmente a Marte, esperamos aprender moito máis sobre os efectos que os voos espaciais sobre o metabolismo e como mitigar potencialmente os efectos adversos para os futuros viaxeiros espaciais”, conclúe Laiakis.
Participación do CSIC
O traballo aparece ao mesmo tempo que varios estudos publicados en Cell Reports, Cell Systems, Patterns e iScience sobre outros riscos asociados á saúde humana das viaxes espaciais. Nalgúns destes estudos participa o Consello Superior de Investigacións Científicas (CSIC), que lidera un equipo europeo financiado pola Axencia Espacial Europea (ESA) para coordinar o uso do big data na investigación biolóxica sobre a exploración e a colonización do espazo.
O equipo leva varios anos utilizando a ferramenta GeneLab da NASA, que reúne información biolóxica de ciencias ómicas, as que incumben ao xenoma completo, por exemplo a xenómica, proteómica, epixenómica, transcriptómica e metabolómica, con mostras de experimentos espaciais.
O uso do big data nas ciencias biolóxicas do espazo axudará a desvelar o efecto que produce o espazo a nivel molecular nos seres vivos, un avance clave para a futura exploración espacial a longas distancias.
“Moitos dos experimentos de bioloxía molecular (como o das mitocondrias) xerarán grandes bases de datos grazas as novas técnicas de secuenciación, porque ata o de agora o uso de grandes bases de datos ( big data) non foi posible polas limitacións tecnolóxicas da investigación espacial”, apunta Raúl Herranz, do Centro de Investigacións Biolóxicas Margarita Salas (CIB-CSIC) e coordinador dun proxecto europeo denominado Space Omics.
Referencia: Comprehensive Multi-omics Analysis Reveals Mitochondrial Stress as a Central Biological Hub for Spaceflight Impact (Publicado en Cell).
