Un grupo de científicos ha analizado diferentes muestras de tejido muscular cardíaco tras permanecer en el espacio durante treinta días. Han observado que, en microgravedad, se deteriora y también afecta al ritmo normal de los latidos, en comparación a lo observado en las muestras de tejido que permanecieron en la Tierra.
El tejido muscular cardíaco no reacciona igual en microgravedad
Un grupo de científicos del Instituto de Medicina Johns Hopkins ha enviado 48 muestras de tejido muscular cardíaco al espacio. Permanecieron durante treinta días en la Estación Espacial Internacional, permitiendo observar qué efecto tiene en ellas la microgravedad. Así, los científicos explican que los tejidos cardíacos no se adaptan demasiado bien al espacio. Con el paso del tiempo, los tejidos en la Estación Espacial Internacional laten con la mitad de fuerza que las muestras de tejido que se mantuvieron en la Tierra durante ese mismo tiempo.
Esto, explican, permite expandir el conocimiento de los posibles efectos de la microgravedad en la supervivencia y salud de los astronautas durante misiones espaciales de larga duración. Pueden servir como modelos para estudiar el envejecimiento del tejido muscular cardíaco y la medicina terapéutica en la Tierra. En estudios anteriores, se había observado que algunos astronautas regresan a la Tierra con síntomas relacionados con el envejecimiento. Entre ellos, una función reducida del tejido muscular cardíaco y arritmias (latidos irregulares).
Además, algunos, pero no todos, de esos efectos se disipan a lo largo del tiempo, tras su retorno. Los científicos buscaban, en este caso, estudiar los efectos a nivel celular y molecular, en un intento por encontrar maneras de mantener a los astronautas a salvo en misiones de larga duración. El tejido muscular cardíaco se ha desarrollado por medio de la biongeniería. Se instaló en un pequeño chip que une al tejido entre dos postes para recoger datos sobre cómo late (es decir, cómo se contrae). El chip imita el entorno de un corazón humano adulto, en un tamaño inferior al de un teléfono móvil.
Un viaje que se realizó en 2020
El tejido muscular cardíaco viajó a bordo de la misión CRS-20 de SpaceX, en marzo de 2020. Una vez en la estación, los científicos recibían datos en tiempo real, durante 10 segundos cada 30 minutos, sobre la fuerza de la contracción de las células, así como de latidos irregulares. Al mismo tiempo, el equipo de investigadores mantuvo varias muestras de tejido muscular cardíaco, desarrollados de la misma manera, en la Tierra. Los albergaron en el mismo tipo de chip, para poder compararlos con los tejidos que se habían enviado al espacio.
A su regreso, siguieron recogiendo datos. Analizaron la capacidad de esos tejidos (tras haber vuelto al planeta) para contraerse. Además de perder fuerza, ese tejido muscular cardíaco desarrolló arritmias. Estas perturbaciones pueden provocar el fallo de un corazón humano. Generalmente, el tiempo entre latidos del tejido cardíaco es de un segundo. Esta medición, en los tejidos a bordo de la Estación Espacial Internacional, aumentó para ser cinco veces más largo que en la Tierra. Sin embargo, el ritmo entre latidos volvió a la normalidad al regresar al planeta.
Además, los científicos descubrieron, en el tejido que viajó al espacio, que los sarcómeros, las proteínas de las células musculares que permiten su contracción, se volvieron más cortas y desordenadas. Sería una señal inequívoca de enfermedad en un corazón humano. Además, las mitocondrias en esas células también se vieron alteradas. A esto hay que sumarle que los tejidos también mostraban un aumento en la producción de genes involucrados en la inflamación y el daño oxidativo. Otras señales características de las enfermedades cardíacas.
El tejido muscular cardíaco también será otro campo de atención en el viaje espacial
Muchos de estos marcadores, de daño oxidativo e inflamación, explican los investigadores, se han observado de manera consistente en las comprobaciones posteriores al vuelo de los astronautas. En 2023, se envió una segunda ronda de tejidos musculares cardíacos a la Estación Espacial Internacional. En esta ocasión, para analizar qué medicamentos podrían ayudar a proteger las células de los efectos de la microgravedad. El estudio sigue en marcha y, según han explicado, estos medicamentos también podrían ayudar en nuestro planeta.
Podrían permitir que, a medida que envejecemos, la función cardíaca se mantenga en buenas condiciones. Los científicos siguen mejorando las muestras que están elaborando de tejido muscular cardíaco. Están analizando los efectos de la radiación en el tejido cardíaco en el Space Radiation Laboratory (Laboratorio de Radiación Espacial) de NASA. La Estación Espacial Internacional está en la órbita baja de la Tierra, generalmente a unos 450 kilómetros de altura. Allí, el campo magnético de la Tierra protege a los astronautas de la mayoría de los efectos de la radiación espacial.
Este, por tanto, se puede intuir como un próximo objetivo de investigación. Cuando llegue el momento, el ser humano viajará a Marte. El viaje transcurrirá lejos de ese entorno protector. Por lo que será imprescindible comprender el efecto de la radiación espacial en la salud del ser humano. Es un campo de investigación en el que ya se está trabajando desde hace unos años. Lo más interesante es que no solo beneficia a la exploración espacial. También repercute positivamente en la medicina y en el bienestar de todos aquellos que vivimos en la Tierra.
Estudio
El estudio es D. Mair, J. Tsui, D. Kim et al.; «Spaceflight-induced contractile and mitochondrial dysfunction in an automated heart-on-a-chip platform». Publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences el 23 de septiembre de 2024. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
