Estudio en astronautas podría mejorar la salud en el espacio y en la Tierra – Física Mundial

La vida en el espacio somete al cuerpo humano a condiciones extremas: expone a los astronautas a la radiación, induce cambios de fluidos y elimina fuerzas físicas sobre el esqueleto. Los vuelos espaciales también pueden provocar hemólisis, la destrucción de los glóbulos rojos, lo que provoca una "anemia espacial".

Para investigar las implicaciones para la salud de los vuelos espaciales de larga duración, investigadores de la Universidad de Ottawa estudiaron a 14 astronautas que regresaban de misiones de seis meses en la Estación Espacial Internacional. En particular, examinaron los cambios en la médula ósea de los astronautas antes y después de sus misiones. El estudio, publicado en Nature Communications, reveló que los viajes espaciales agotan los glóbulos rojos y los huesos, pero que al regresar a la Tierra, el cuerpo se recupera con la ayuda de la grasa almacenada en la médula ósea.

"Descubrimos que los astronautas tenían significativamente menos grasa en la médula ósea aproximadamente un mes después de regresar a la Tierra", dice el autor principal. chico trudel de la Universidad de Ottawa y el Hospital de Ottawa en un comunicado de prensa. "Creemos que el cuerpo está utilizando esta grasa para ayudar a reemplazar los glóbulos rojos y reconstruir el hueso que se perdió durante los viajes espaciales".

Recuperarse de un vuelo espacial

El estudio incluyó a 11 astronautas hombres y tres mujeres. Los participantes se sometieron a imágenes de resonancia magnética y espectroscopia de las vértebras lumbares aproximadamente 100 días antes del vuelo y aproximadamente 41 días, seis meses y un año después de regresar a la Tierra. Utilizando tres técnicas cuantitativas de resonancia magnética, Trudel y sus colegas observaron que 41 días después del aterrizaje, la grasa de la médula ósea de los astronautas había disminuido un 4.2% con respecto a los valores previos al vuelo.

Para investigar los mecanismos potenciales de esta reducción de la adiposidad de la médula ósea (BMA), el equipo exploró si estaba asociada con la recuperación de los astronautas de la anemia espacial, como ocurre cuando el regreso a la gravedad de la Tierra desencadena una mayor producción de glóbulos rojos. Tres días después del aterrizaje, el análisis de muestras de sangre mostró que los astronautas tenían un 10.4% menos de glóbulos rojos que antes de sus misiones espaciales, lo que confirma que padecían anemia espacial.

41 días después del vuelo, los investigadores midieron una concentración un 18.9% mayor de reticulocitos (glóbulos rojos inmaduros) en la sangre de los astronautas que antes del vuelo. Estos cambios se correlacionaron espacial y temporalmente con cambios en la grasa de la médula ósea, lo que refuerza la teoría de que la regulación negativa de la BMA resulta del consumo local de ácidos grasos para respaldar la producción de glóbulos rojos.

Además de perder glóbulos rojos, los astronautas también sufren pérdida de masa ósea u “osteopenia espacial”. Por tanto, los investigadores examinaron si la reducción de BMA también se correlacionaba con la recuperación de los astronautas de esta condición tras una nueva exposición a la gravedad. Descubrieron que 41 días después del aterrizaje, los marcadores séricos y urinarios de formación ósea aumentaron con respecto a los niveles iniciales.

También utilizaron absorciometría de rayos X de energía dual para examinar la densidad mineral del hueso vertebral antes y después del vuelo espacial. Los astronautas perdieron una media de 0.03±0.03 g/cm² masa ósea vertebral entre 3 y 18 días después del vuelo en comparación con antes del vuelo. De seis a nueve meses después del aterrizaje, esta cifra se había recuperado algo, pero todavía estaba ligeramente por debajo de los niveles básicos. Estos hallazgos respaldan un segundo mecanismo posible para la regulación negativa de la BMA: el uso local de ácidos grasos para proporcionar una formación ósea con uso intensivo de energía en respuesta a la osteopenia espacial.

"Dado que los glóbulos rojos se producen en la médula ósea y las células óseas rodean la médula ósea, tiene sentido que el cuerpo utilice la grasa local de la médula ósea como fuente preferencial de energía para alimentar la producción de glóbulos rojos y hueso", explica Trudel. "Esperamos seguir investigando esto en diversas condiciones clínicas en la Tierra".

Diferencias específicas de sexo

Los investigadores descubrieron que la pérdida ósea sólo era estadísticamente significativa para los astronautas varones, lo que los llevó a explorar posibles cambios específicos de cada sexo en la BMA después de un vuelo espacial de larga duración. En la Tierra, las mujeres premenopáusicas generalmente tienen una BMA más baja que los hombres y, en esta cohorte, las astronautas tenían un 11.1% menos de grasa en la médula ósea lumbar antes del vuelo que los astronautas masculinos.

41 días después del vuelo, los astronautas masculinos y femeninos mostraron una regulación negativa idéntica de la BMA lumbar. Sin embargo, las mediciones a los seis meses y al año revelaron que, mientras que la BMA de los astronautas varones volvió progresivamente a niveles normales, la BMA aumentó considerablemente en las mujeres astronautas. Los datos de resonancia magnética mostraron que un año después del vuelo, la diferencia entre hombres y mujeres había desaparecido. Los investigadores sugieren que esta modulación de BMA específica del sexo merece una mayor investigación en poblaciones más grandes.

La vida en el espacio impacta la estructura del cerebro humano

El equipo también probó el impacto de la edad de los astronautas en la modulación de la BMA vertebral después de un vuelo espacial de larga duración. Descubrieron que cuanto más joven era el astronauta, mayor era la disminución de la grasa de la médula ósea 41 días después del aterrizaje.

Los investigadores enfatizan que estos hallazgos en los astronautas también pueden ayudar a las personas en la Tierra, como los pacientes con anemia que han perdido masa muscular y ósea después de una enfermedad prolongada y una movilidad limitada. "Tengo la esperanza de que esta investigación ayude a las personas a recuperarse de la inmovilidad tanto en la Tierra como en el espacio", afirma Trudel. "Nuestra investigación también podría arrojar luz sobre enfermedades como la osteoporosis, el síndrome metabólico, el envejecimiento y el cáncer, que están asociadas con aumentos de grasa en la médula ósea".

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• Fuente: https://physicsworld.com/a/study-in-astronauts-could-improve-health-in-space-and-on-earth/