Los rigores del viaje espacial podrían acelerar los cambios en el cuerpo humano generalmente asociados con el envejecimiento.
Según un nuevo estudio de tejidos humanos enviados a órbita de baja tierras, el tiempo en el espacio reduce la producción celular, exacerba el daño del ADN y aumenta los signos de envejecimiento en los telómeros que limitan los extremos de los cromosomas.
“El espacio es la prueba de estrés definitiva para el cuerpo humano”. dice la médica Catriona Jamieson de la Facultad de Medicina de la Universidad de California, San Diego.
“Estos hallazgos son críticamente importantes porque muestran que los estresores del espacio, como la microgravedad y la radiación galáctica cósmica, pueden acelerar el envejecimiento molecular de la sangre. células madre.
“Comprender estos cambios no solo informa cómo protegemos a los astronautas durante las misiones de larga duración, sino que también nos ayuda a modelar el envejecimiento humano y las enfermedades como cáncer aquí en la tierra. Este es un conocimiento esencial al ingresar a una nueva era de viajes espaciales comerciales e investigación en órbita terrestre baja “.
Con el tiempo, los científicos han ganado una comprensión mucho mejor de los efectos del vuelo espacial en el cuerpo humano, pero hay mucho que aún no sabemos.
Dirigido por la bioquímica Jessica Pham de UC San Diego, un equipo de investigadores desarrolló un sistema de biorreactor para cultivar y monitorear las células progenitoras y progenitoras hematopoyéticas (HSPC) en microgravedad.
Un examen minucioso de los HSPC, que están involucrados en la producción y mantenimiento de la sangre, podría proporcionar una mejor comprensión de los efectos de envejecimiento del vuelo espacial a nivel molecular, razonaron los investigadores.
Las plataformas experimentales se colocaron en las misiones de reabastecimiento de la Estación Espacial Internacional de SpaceX, que pasó entre 32 y 45 días en órbita de la Tierra baja. Los efectos en las células fueron notables, con varios hallazgos clave.
En un entorno de microgravedad, la velocidad a la que Las células madre formadoras de sangre producen proteínas inflamatorias aumentanlo que resulta en una mayor carga de trabajo con menos tiempo para recuperarse. El resultado de esto fue un aumento en varios marcadores generalmente asociados con el envejecimiento.
Las células se volvieron menos capaces de producir nuevas células sanas con el tiempo y mostraron signos de desgaste. De particular nota fue un acortamiento de los telómeros. Estas son las tapas protectores en los extremos de nuestros cromosomas, y típicamente, se vuelven más cortas con el tiempo con cada división celular, hasta que son tan cortas que ya no pueden dividirse. Los telómeros cortos también están fuertemente asociados con el envejecimiento.
Curiosamente, algunas de las células se estresaron tanto que no pudieron expresar proteínas que suprimen la activación del ‘genoma oscuro‘ – el llamado ADN basura que normalmente reside latente en nuestras células, suprimido para mantener la estabilidad. Esto significaba que estas secciones del genoma comenzaron a despertarse, lo que a su vez puede afectar la función inmune.
No todo es pesimismo. Los investigadores encontraron que una vez que las células habían sido devueltas a la Tierra y fueron colocadas en sustratos jóvenes y sanos de la médula ósea, parte del daño revertido. Esto sugiere que el daño relacionado con el vuelo espacial es reparable, y los esfuerzos de investigación en esta dirección pueden ayudar a la recuperación de astronautas en el futuro, así como ofrecer información sobre el envejecimiento aquí en la Tierra.
“Estos modelos de vuelos espaciales de corta duración del envejecimiento acelerado de HSPC pueden proporcionar información sobre el envejecimiento humano terrestre y las neoplasias malignas relacionadas con la edad”. Los investigadores escriben en su artículo.
“En última instancia, estos estudios pueden proporcionar orientación para las estrategias terapéuticas para mitigar los cambios específicos del espacio en la economía espacial en expansión, así como modelos de envejecimiento acelerado y enfermedades relacionadas con la edad, como el cáncer”.
La investigación ha sido publicada en Célula celular.