Cómo cambia el cuerpo de un astronauta tras un año en órbita
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Jamás se había realizado un estudio así, y quizá nunca se repetirá
Por: Carl Zimmer
Desde marzo de 2015, el astronauta Scott Kelly pasó 340 días a bordo de la Estación Espacial Internacional. Un equipo de científicos dio seguimiento a las reacciones de su cuerpo durante el prolongado viaje espacial en gran detalle. De manera simultánea analizaron a Mark, su hermano gemelo idéntico, en la Tierra.
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El 11 de abril, los científicos comenzaron a publicar el gran conjunto de resultados del llamado Estudio de los Gemelos de la NASA (solo la primera entrega tiene noventa páginas).
A continuación una guía de los hallazgos, hasta ahora.
Los científicos dieron seguimiento a una gran variedad de mediciones en el Estudio de los Gemelos de la NASA, desde el desempeño de Kelly en pruebas cognitivas hasta los niveles de actividad genética en sus células. Muchas de las pruebas moleculares nunca antes se habían llevado a cabo en astronautas.
Los exámenes requirieron que Kelly extrajera su propia sangre y enviara muestras nuevas a la Tierra en una nave de suministro Soyuz. En cuestión de 48 horas, los investigadores estaban analizando las muestras en laboratorios de la NASA.
En una prueba, los investigadores abrieron los glóbulos blancos de Kelly y buscaron señales moleculares de cada uno de sus genes para ver si estaban activos. Los científicos identificaron miles de genes que aumentaron su ritmo.
Al observar qué hacen esos genes, el equipo obtuvo algunas pistas acerca de por qué se activaron en el organismo de Kelly. Algunos son conocidos porque los activa el estrés, así que no fue sorprendente descubrir que el sistema inmunitario de Kelly estaba en un nivel alto de alerta.
En otra prueba, los investigadores analizaron los telómeros (extremos moleculares de los cromosomas) de Kelly. El tamaño de los telómeros disminuye con la edad, y el estrés puede reducirlos aún más. No obstante, los telómeros de Kelly de hecho se alargaron, en promedio, durante el periodo que pasó en el espacio.
La biología humana es complicada y misteriosa, incluso aquí en la Tierra. Así que documentar los cambios que experimentó Kelly en el espacio no ayudarán automáticamente a los científicos a entender las causas.
Por ejemplo, ¿por qué se alargaron sus telómeros? Los investigadores del Estudio de los Gemelos aún están tratando de averiguarlo. Podría tener algo que ver con la dieta cuidadosamente diseñada y rica en nutrientes de Kelly, o quizá el estrés del viaje espacial provocó que las células madre despertaran y comenzaran a multiplicarse.
El diseño del experimento es otro misterio. La NASA solo examinó a un astronauta en el espacio, y comparó sus respuestas con su hermano genéticamente idéntico. Es difícil saber si todos los astronautas experimentarían los mismos cambios, o si algunos de esos cambios son casualidades de su propia experiencia y su perfil genético.
La radiación puede detonar ciertas mutaciones que quizá aumenten el riesgo que tiene una persona de desarrollar cáncer, y hay más radiación en la órbita de la Tierra que en la superficie del planeta.
Se ha estimado que, en sus 340 días a bordo de la estación espacial, Kelly recibió 48 veces más radiación de la cantidad a la que habría estado expuesto si hubiera pasado un año en el planeta.
Los científicos pudieron observar la aparición de mutaciones inducidas por la radiación en las células de Kelly. Las mutaciones todavía estaban presentes meses después de que Kelly había regresado, lo cual sugiere que seguirá teniéndolas a lo largo de su vida, y esto quizá provoque un modesto aumento en su riesgo de padecer cáncer.
Por lo tanto, ciertamente es un poco preocupante que un viaje prolongado a Marte expondría a los astronautas a ocho veces más radiación de la que recibió Kelly.
Además, Kelly empeoró en las pruebas cognitivas en los seis meses posteriores a su regreso, pues cometía más errores y respondía con más lentitud. Es posible que las exigencias físicas del viaje espacial fueran la causa, o que inconscientemente haya decaído su motivación.
Estos declives inesperados provocaron que algunos investigadores se preocuparan respecto de qué tan preparados estarían los astronautas para llevar a cabo un aterrizaje desafiante en Marte después de estar muchos meses en el espacio profundo.
La NASA entiende que los viajes espaciales de larga duración plantearían serios desafíos a los astronautas. Mediante el estudio de esos desafíos a bordo de la estación espacial, la agencia ha tratado de cuantificarlos y, en la Tierra, los científicos han investigado posibles medidas correctivas.
Veamos la radiación, por ejemplo. En la estación espacial, las células de Kelly activaron genes conocidos por ayudar a reparar el ADN. Es posible que sus células de hecho deshicieran muchas mutaciones inmediatamente después de su surgimiento. Los investigadores están analizando una variedad de compuestos que podrían provocar que las células de los astronautas pudieran reparar aún más daños.
No obstante, ese tipo de medicamentos quizá no sean suficientes para lidiar, por ejemplo, con una erupción solar inesperada, la cual despediría grandes cantidades de radiación. Algunos expertos han especulado que las naves espaciales necesitarían tener una sala protegida en la que los astronautas pudieran ocultarse hasta que se acabara la erupción.
Aunque en teoría algo así podría proteger a los astronautas, también añadiría mucho peso adicional a una misión a Marte. Y ese es solo uno de los riesgos biológicos para los que los científicos deberán idear planes.
