La gravedad artificial presenta beneficios (al menos parcialmente) en las misiones tripuladas que se quieran llevar a cabo en el futuro. Un nuevo estudio detalla los daños, al sistema central nervioso, producidos por la exposición a la microgravedad y cómo se pueden mitigar…
Los beneficios de la gravedad artificial estudiados en las moscas de la fruta
El viaje a la Luna, Marte y otros lugares del Sistema Solar puede exponer a los astronautas a condiciones extremas, provocando posibles problemas en la salud. Por eso, la NASA se preparada para las misiones de larga duración estudiando los efectos del viaje espacial en el ser humano. Cosas como cambios en la gravedad, la radiación y otros aspectos, afectan a los seres vivos. En los estudios, se analiza el impacto en organismos que biológicamente sean similares a los seres humanos. En este caso, se han usado moscas de la fruta.
Un nuevo estudio, desarrollado en la Estación Espacial Internacional, sugiere que el viaje espacial afecta al sistema central nervioso, pero la gravedad artificial puede proporcionar protección parcial. La microgravedad supone un riesgo para el sistema nervioso, por lo que es necesario adoptar medidas para mitigarlo. Será importante a la hora de regresar a la Luna y, posteriormente, viajar a Marte. Reducir los efectos dañinos de la microgravedad será una pieza clave para mantener a los astronautas a salvo.
El estudio es un primer paso en la exploración de los beneficios de la gravedad artificial, así como en el proceso de adaptación tras regresar a la Tierra. Las moscas de la fruta son un organismo ideal para este tipo de investigación. Tienen muchos parecidos con el ser humano. Hay una cantidad importante de solapamiento en los procesos celulares y moleculares de moscas y humanos. Casi el 75% de los genes que provocan enfermedades en humanos están compartidos con las moscas de la fruta. Es decir, cuanto más se sepa de ellas, más información tendremos sobre nosotros.
Un experimento con diferentes gravedades
Las moscas de la fruta tienen una vida corta, de apenas unos dos meses. Se reproducen en tan solo dos semanas. Las tres semanas que las moscas han pasado en el espacio, por tanto, es equivalente a unas tres décadas en la vida de un ser humano. Los investigadores, por tanto, tienen mucha más información biológica en mucho menos tiempo. En el estudio, se enviaron moscas de la fruta a la Estación Espacial Internacional en una misión de un mes. Se utilizó un componente nuevo, llamado MVP (Multi-use Variable-gravity Platform).
Se envió en 2019 a la estación y permite albergar moscas con diferentes niveles de gravedad. Se les da acceso a comida fresca mientras viven y se reproducen. Al utilizar diferentes compartimentos, el MVP permite separar diferentes generaciones de moscas. En la estación espacial, un grupo fue sometido a una microgravedad similar a la que experimentan los seres humanos. Otro grupo se expuso a gravedad artificial comparable a la gravedad terrestre, con la ayuda de una centrifugadora. Es decir, un instrumento que gira para simular la gravedad.
Además, las cámaras instaladas en el instrumento graban el comportamiento de estas moscas astronautas. En diferentes momentos, algunas de las moscas fueron congeladas y enviadas a la Tierra para estudiar su expresión génica. Tras su llegada, las moscas fueron clasificadas y se realizaron diferentes pruebas. Esas mismas pruebas se repitieron en un grupo de moscas que se mantuvo en la Tierra como grupo de control. De esa manera, se podía comparar sus datos con los de las moscas que habían estado en el espacio.
Un estudio innovador
Los científicos se fijaron en el comportamiento de las moscas, observando sus movimientos en su hábitat. También analizaron los cambios a nivel celular en su cerebro, o cómo los cambios en la expresión génica afectan al sistema nervioso. Los cambios se manifestaron en muchos sentidos. Algunos son fáciles de ver al mirar las cámaras. Otros solo fueron visibles con más estudios en la Tierra. Los comportamientos estudiados incluyeron la actividad en vuelo y la capacidad de trepar tras regresar al planeta. Esto último es un comportamiento llamativo.
Las moscas tienen una respuesta natural para trepar su contenedor al ser golpeado levemente. Esto se utilizó para poner a prueba la capacidad de las moscas tras el vuelo. Las moscas en microgravedad eran más activas que las que estaban en gravedad artificial. Sin embargo, también mostraban más dificultades a la hora de trepar, tras haber vuelto a la Tierra. En un análisis más profundo, tras el vuelo, se vieron cambios neurológicos en las moscas expuestas a microgravedad. Todas las moscas tuvieron que aclimatarse a estar de nuevo en el planeta.
Sin embargo, las que estuvieron en gravedad artificial envejecieron de manera diferente. Se enfrentaron a dificultades similares, que las moscas en microgravedad, pero mucho menos severas. Los resultados sugieren que el vuelo espacial provoca estrés en las células de las moscas. Algo que provoca impactos neurológicos y de comportamiento negativos. También modifica la expresión génica en el cerebro. La gravedad artificial puede proporcionar un alivio temporal, incluso si quedan algunas complicaciones en la salud a largo plazo.
Los beneficios de la gravedad artificial seguirán a estudio
Las moscas de la fruta y los seres humanos son organismos muy diferentes, a pesar de ese solapamiento genético. Por ello, los resultados no se pueden traducir directamente a lo que un ser humano experimentaría si pasase su vida en el espacio. Pero abre el camino, a la comunidad científica, para diseñar métodos para proteger a los astronautas que viajen a lugares con diferentes niveles de gravedad. En las misiones de larga duración que están por venir, los astronautas se enfrentarán a niveles variables de gravedad.
Por eso, es imprescindible entender el impacto de esos cambios en la función neurológica, según explican los investigadores. Si se puede utilizar la gravedad artificial para retrasar el impacto del viaje espacial, esas misiones en el futuro, añaden, podrían ser incluso más largas. Las moscas de la fruta seguirán siendo una herramienta de investigación en el futuro, junto a los astronautas que viajarán al espacio próximamente. Queda mucho por comprender, pero parece evidente que la gravedad artificial tiene beneficios para el ser humano.
Quizá la pregunta de fondo, que no se responderá a corto plazo (presumiblemente), es hasta qué punto la permanencia en una gravedad artificial, similar a la de la Tierra, es beneficiosa para el ser humano. El sentido común podría hacernos pensar que, siendo una gravedad similar, no debería haber muchas diferencias en la adaptación de un ser humano. Pero no tiene por qué ser así. Es algo que tarde o temprano llegará, porque nuestra tecnología va avanzando poco a poco y el uso de la gravedad artificial no será cosa de la ciencia ficción para siempre…
Estudio
El estudio es S. Mhatre, J. Iyer, J. Petereit et al.; «Artificial gravity partially protects space-induced neurological deficits in Drosophila melanogaster». Publicado en la revista Cell Reports el 6 de septiembre de 2022. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: NASA
