Un grupo de investigadores ha determinado que un compuesto, dado a ratones en la Estación Espacial Internacional, ha logrado evitar gran parte de la pérdida de masa ósea sufrida por pasar tiempo en el espacio. Algo que podría ayudar a mitigar los efectos de los viajes espaciales de larga duración…
Un compuesto para evitar la pérdida de masa ósea en viajes largos
El estudio, llevado a cabo por investigadores de la Universidad de California y el Instituto Forsyth, en Cambridge, Massachusetts, muestra una terapia muy prometedora para mitigar la pérdida de masa ósea extrema que se sufre en un viaje espacial de larga duración. Así como la degeneración muscular y ósea en la Tierra. La pérdida de masa ósea provocada por la microgravedad ha sido, desde hace tiempo, una de las grandes preocupaciones al pensar en misiones espaciales de larga duración. Es un efecto muy intenso al compararlo con lo que vemos en nuestro planeta.
La falta de carga mecánica provoca que la masa ósea se pierda a un ritmo doce veces más alto que en la Tierra. Los astronautas en la órbita baja del planeta pueden llegar a perder un 1% por mes. Algo que pone en peligro la salud del esqueleto de los astronautas y aumentan el riesgo de fracturas durante misiones de larga duración, así como posteriormente en sus vidas. La estrategia de mitigación actual consiste, simplemente, en realizar una carga mecánica, por medio de los ejercicios, para promover la formación de nueva masa ósea.
Sin embargo, no es un método perfecto para tripulaciones que pasan hasta seis meses en microgravedad. El ejercicio no siempre logra evitar la pérdida de masa ósea. Además, ocupa tiempo de la tripulación y, en el caso de ciertas lesiones, podría estar contraindicado. En el estudio, se habla de un compuesto con NELL-1, que resulta clave para el desarrollo de masa ósea y el mantenimiento de su densidad. En algunos estudios se ha mostrado que el NELL-1, proporcionado a nivel local, puede regenerar tanto huesos como cartílago.
Un compuesto muy útil
La entrega sistemática de NELL-1 en la Estación Espacial Internacional obligaría a reducir el número de inyecciones necesarias. Por lo que los investigadores han estado trabajando en mejorar el potencial terapéutico del NELL-1. Para ello, han extendido la semivida (es decir, el tiempo que una sustancia tarda en perder la mitad de su actividad) de 5 horas y media a 15 horas y media. El compuesto resultante es la molécula BP-NELL-PEG, que se centra específicamente en el tejido óseo. Esta molécula modificada ha sido analizada extensivamente.
Así, los equipos han podido evaluar su eficacia y seguridad en nuestro planeta. BP-NELL-PEG ha mostrado una capacidad superior en el tejido óseo sin mostrar efectos adversos observables. Para evaluar la posibilidad de aplicarla en la práctica, en un viaje espacial real, los investigadores han trabajado con el Center for the Advancement of Science in Space (CASIS) y la NASA para prepararse para la misión CRS-11 de SpaceX. Los astronautas Peggy Whitson y Jack Fisher fueron los encargados de llevar a cabo los estudios en el laboratorio orbital.
La mitad de los ratones de la EEI fueron expuestos a microgravedad durante un período de nueve semanas, simulando los desafíos de los viajes espaciales de larga duración. El resto de ratones volvieron a la Tierra cuatro semanas y media después del lanzamiento. Fue el primer retorno de ratones vivos en la historia de Estados Unidos. Ambos grupos de ratones fueron tratados con BP-NELL-PEG o con un buffer fosfato salino. Lo mismo sucedió con un grupo de ratones que permanecieron en el Centro Espacial Kennedy y que sirvió como grupo de control (bajo la gravedad de la Tierra).
Los ratones ayudarán a entender cómo evitar la pérdida de masa ósea
Tanto los ratones que volaron al espacio, como los que quedaron en tierra, que fueron tratados con BP-NELL-PEG, mostraron un aumento significativo en la formación de masa ósea. Los ratones tratados en ambos casos no han mostrado efectos adversos en su estado de salud. Los hallazgos del equipo de investigadores resultan muy prometedores para el futuro de la exploración espacial. Especialmente en misiones que necesiten de una permanencia prolongada en un entorno de microgravedad, según cuenta el propio equipo.
Si en seres humanos, añaden, se muestra un efecto similar, el BP-NELL-PEG podría ser una herramienta prometedora para combatir la pérdida de masa ósea y el deterioro de músculos y esqueleto. Especialmente en aquellos casos en los que el entrenamiento de resistencia convencional no sea posible debido a lesiones u otros factores. Esta estrategia de bioingeniería también podría ofrecer beneficios muy importantes en la Tierra. Podría servir en una terapia para los pacientes que sufran osteoporosis extrema y otras enfermedades óseas.
El próximo paso, según explican los investigadores, es supervisar el análisis de los datos de regreso de los animales vivos. Algo que, esperan, proporcionará información sobre cómo ayudar a los próximos astronautas a recuperarse de misiones espaciales que tengan una duración incluso más larga. Es algo que resulta interesante, ya que muestra que la bioingeniería podría resultar muy útil para mitigar los efectos del viaje espacial. Como en otros casos, además, parece que también podría repercutir en la calidad de vida de todos los que nos quedamos en la Tierra.
Estudio
El estudio es P. Ha, J. Hee Kwak, Y. Zhang et al.; «Bisphosphonate conjugation enhances the bone-specificity of NELL-1-based systemic therapy for spaceflight-induced bone loss in mice». Publicado en la revista npj Microgravity el 18 de septiembre de 2023. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
