Los cerebros de los cosmonautas muestran que los viajes espaciales causan cambios duraderos

Nuestros cuerpos carnosos evolucionaron para trabajar dentro de la fuerza de gravedad. Si la eliminamos, el funcionamiento del reloj de las funciones corporales simplemente no se mantiene al mismo ritmo. Desde los fluidos que flotan de manera incorrecta hasta el ADN que se expresa de manera diferente, los viajes espaciales son difíciles incluso para el cuerpo humano más sano.

Ahora, un estudio de cosmonautas recientemente activos se suma a la preocupación por un órgano particularmente vital: el cerebro. Los resultados sugieren que las deformaciones en el tejido cerebral causadas por condiciones sin peso pueden persistir incluso después de que los viajeros espaciales hayan regresado a la Tierra durante siete meses.

La investigación, publicada esta semana en el New England Journal of Medicine, documenta los impactos de los viajes espaciales en los cosmonautas que pasaron aproximadamente 189 días en la Estación Espacial Internacional. Dirigido por científicos de la Universidad de Amberes, el equipo capturó imágenes de 10 cerebros de cosmonautas masculinos utilizando imágenes de resonancia magnética antes y después de cada misión. Repitieron los escaneos siete meses después para siete de estos aventureros espaciales.

Como han demostrado estudios anteriores, el vuelo espacial parece aumentar el líquido cefalorraquídeo del cerebro, un líquido transparente que actúa como un amortiguador para el cerebro durante el movimiento o durante los impactos y ayuda a mantener la presión correcta.

"Fuimos creados para permanecer en gravedad en la Tierra y una vez que se libera esa fuerza, todos los fluidos corporales se mueven hacia arriba", dice el autor del estudio Peter zu Eulenburg de la Universidad Ludwig Maximilian de Munich. El último estudio sugiere que el exceso de líquido cefalorraquídeo parece comprimir la materia gris del cerebro, el tejido neural de color oscuro que contiene fibras nerviosas y cuerpos de células nerviosas. Aunque el cerebro se recuperó en gran parte después de siete meses en la Tierra, algunos efectos parecían persistir.

La materia blanca del cerebro, que está compuesta principalmente de fibras nerviosas, inicialmente no se modificó. Sin embargo, en los meses posteriores al regreso de los cosmonautas a la Tierra, el volumen pareció reducirse. Los investigadores especulan que el responsable es nuevamente el líquido cefalorraquídeo. Para la materia blanca, el aumento de la presión del fluido puede haber forzado parte del agua libre normalmente en el cerebro hacia la delicada estructura de la materia blanca. Una vez que los cosmonautas regresaron a la Tierra, la presión disminuyó, el agua escapó y la materia blanca pareció reducirse.

Se necesita investigar más para determinar qué significan, en todo caso, estos cambios físicos para la cognición o para la salud psicológica. Pero el último estudio se suma a la creciente evidencia de que la vida entre las estrellas puede tener consecuencias duraderas para los aventureros nacidos en la Tierra. Estos son algunos de los otros cambios biológicos de las personas que se dirigen a la órbita y quizás para un día más intenso en el espacio tendrán que prepararse.

Los fluidos flotantes aplanan los globos oculares

Los cambios en el líquido cefalorraquídeo pueden tener otro efecto preocupante: la visión borrosa. Esta es una queja común de los astronautas que regresan a la Tierra y los científicos inicialmente atribuyeron el problema a los fluidos que flotan a través del cuerpo en una vida de poca gravedad. La NASA estima que durante los 340 días en el espacio del astronauta gemelo Scott Kelly, el líquido de una botella de gaseosa de dos litros viajó desde sus piernas hasta su cabeza. Este efecto con frecuencia les produce a los viajeros espaciales una cara hinchada que los científicos pensaron que podría explicar los problemas oculares.

Pero en 2016, los investigadores apuntaron el problema a un culpable en particular: el líquido cefalorraquídeo también puede ejercer presión en la parte posterior del globo ocular, aplanando el órgano bulboso y provocando el aumento del nervio óptico. Para algunos viajeros del espacio, volver a la atracción gravitacional familiar de la Tierra refuerza su visión. Pero como muestra este último estudio, no todo el líquido cefalorraquídeo se normaliza después del aterrizaje. Por esta razón, parece que no todos los astronautas son tan afortunados y existen pocos tratamientos conocidos para la visión borrosa del espacio.

Diferencias de ADN

A principios de este año, titulares alarmantes sobre el ADN mutado de Scott Kelly comenzaron a circular, e incluso el propio Kelly se sorprendió con la noticia. "¿Qué? ¡Mi ADN cambió en un 7%! ¿Quien sabía? Acabo de enterarme de esto en este artículo ", escribió Kelly en un tuit. “¡Esto podría ser una buena noticia! Ya no tengo que llamar a [Mark Kelly] mi hermano gemelo idéntico".

Si bien su ADN en realidad no mutó y su estado de gemelo idéntico nunca se dudó, el espacio pareció impactar la expresión de algunos de sus genes.

Las cadenas de letras que componen tus genes son en gran medida inútiles por sí mismas. En cambio, son como planos para las muchas proteínas que componen su cuerpo. Para construir algo, o para expresarse, ciertos genes deben estar activados. El vuelo espacial parece afectar el nivel de esta expresión para algunos genes, especialmente aquellos que desempeñan un papel en el sistema inmunológico, la reparación del ADN y el crecimiento óseo. Según un estudio de la NASA, los cambios en el siete por ciento de estos genes persistieron durante seis meses después de que Kelly regresó a su planeta de origen.

Músculos insignificantes y huesos frágiles

La gravedad obliga a los cuerpos ligados a la Tierra a trabajar una cantidad sorprendente, incluso cuando estás tirado mirando alguna serie en el sofá. Pero estas fuerzas ya no se aplican en el espacio. Esto significa que los músculos crecen rápidamente y los huesos se vuelven más propensos a las roturas. Los astronautas pueden perder aproximadamente del uno al dos por ciento de su masa ósea cada mes, con mayores pérdidas en la espalda y en las piernas. Esta pérdida aumenta el calcio en la sangre y por lo tanto hay riesgo de cálculos renales.

Los científicos han sido conscientes de estos graves impactos durante un tiempo y los residentes de la Estación Espacial Internacional ejercitan vigorosamente para contrarrestar la pérdida de músculos y de huesos en la vida de poca gravedad. Los cambios en la dieta, con énfasis en los alimentos ricos en calcio y vitamina D, también ayudan a reducir el riesgo. (Aprenda por qué el diseño de los guantes también puede causar que las uñas de los astronautas se caigan).

Pero hay muchas maneras en que los habitantes del espacio pueden entrenar y todavía hay un período de reajuste una vez que están en la Tierra. "Sostener mi cabeza en alto es una experiencia nueva y extraña", dijo el astronauta Chris Hadfield a CBC News después de su estadía en el 2013 en la EEI. "No he tenido que sostener mi cabeza sobre mi cuello durante cinco meses".

Esperma espacial mullido

Aunque hay muchos efectos negativos del espacio, hay algo de lo que los viajeros del espacio futuros no deben preocuparse: la fecundación del bebé. Un estudio de 2017 descubrió que después de nueve meses en órbita, los espermatozoides de ratón liofilizados todavía podían producir camadas sanas de ratones bebés.

Por supuesto, tener relaciones sexuales en el espacio todavía puede generar un problema. Aún nadie ha admitido probar esto, pero la física de poca gravedad no está a nuestro favor. Aún así, los resultados del estudio con ratones sugieren que las tecnologías de reproducción asistida podrían ayudar a las generaciones futuras a poblar otros planetas.