El impacto de los viajes espaciales en la salud humana ha sido un tema de creciente interés para la ciencia, especialmente en el contexto de las misiones de larga duración. Un reciente experimento liderado por Deok-Ho Kim, ingeniero biomédico de la Universidad Johns Hopkins, ha aportado nuevos datos sobre cómo la microgravedad afecta al corazón.
Los efectos de los viajes al espacio en el corazón
Durante 30 días, un grupo de científicos envió tejido cardíaco humano modificado a la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés) para investigar las alteraciones que sufre el miocardio en un entorno de baja gravedad. El estudio publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias reveló que la exposición prolongada a la microgravedad debilita los tejidos del corazón, lo que disminuye su capacidad para contraerse y genera latidos irregulares.
Los 48 tejidos cardíacos bioingenierizados, que permanecieron un mes en la ISS, presentaron latidos irregulares y una disminución significativa, de aproximadamente un 50%, en la fuerza de contracción en comparación con los tejidos mantenidos en la Tierra. Estos resultados reflejan algunos de los problemas de salud que enfrentan los astronautas durante sus misiones espaciales y podrían tener implicaciones para el envejecimiento del corazón.
Descubrimientos clave sobre el estudio espacial
Los investigadores observaron que las mitocondrias (las estructuras celulares que generan energía) se deterioraron durante la estancia en el espacio, lo que posiblemente contribuyó a la aparición de arritmias (latidos irregulares) y a la debilidad muscular. El análisis genético reveló cambios en los tejidos relacionados con el envejecimiento, el daño oxidativo y el estrés celular.
Estos hallazgos, publicados el 23 de septiembre de 2024, proporcionan información valiosa para diseñar estrategias que protejan la salud cardiovascular de los astronautas durante vuelos espaciales prolongados, como misiones a Marte.
La metodología del estudio sobre la salud de los astronautas
El experimento se llevó a cabo mediante una innovadora plataforma conocida como corazón en un chip, un dispositivo que permite replicar las condiciones del miocardio en tres dimensiones. Este sistema, diseñado por el equipo de Deok-Ho Kim, facilita la evaluación en tiempo real de la fuerza de contracción y el ritmo cardíaco de los tejidos. Al emplear esta tecnología, los investigadores pudieron monitorear las condiciones de los tejidos durante su estancia en el espacio.
El dispositivo requería una manipulación mínima por parte de los astronautas a bordo de la ISS, lo que permitió a los científicos obtener datos precisos sobre cómo se comporta el corazón en un entorno de baja gravedad sin interferencias significativas. Este enfoque ha sido fundamental para demostrar cómo el entorno espacial afecta al corazón a nivel celular y molecular.
Implicaciones para la salud de los astronautas: ¿se revierten los efectos?
De acuerdo con Phys, el debilitamiento del tejido observado en el experimento respalda estudios anteriores que muestran cómo los astronautas que pasan tiempo en el espacio pueden experimentar una disminución en la función cardíaca y arritmias. Los cambios relacionados con el envejecimiento se manifestaron en solo 30 días, lo que sugiere que los vuelos de larga duración podrían tener consecuencias graves para la salud del corazón, más allá de lo que se había pensado previamente.
Algunos astronautas que han pasado largos períodos en el espacio exterior han informado de problemas cardiovasculares al regresar a la Tierra, y aunque muchos de estos efectos se revierten con el tiempo, los científicos están trabajando para desarrollar estrategias de prevención y tratamiento para mitigar estos problemas.
El equipo de científicos de la Universidad Johns Hopkins enviará un segundo lote de tejidos a la ISS para probar posibles medicamentos que puedan proteger el corazón en condiciones de baja gravedad. Estos estudios en curso también buscan identificar terapias que puedan ayudar a las personas en la Tierra a mantener la salud cardíaca a medida que envejecen.
Además, los expertos investigarán cómo la radiación en el espacio afecta al tejido cardíaco. Aunque la ISS se encuentra en una órbita baja y protegida por el campo magnético de la Tierra, los astronautas en misiones más lejanas, como la primera caminata espacial comercial de Space X, están expuestos a niveles mucho más altos de radiación, lo que podría incrementar los riesgos para la salud.