Descubren que un solo mes en el espacio basta para que el tejido cardiaco humano envejezca notablemente
Los científicos enviaron a la Estación Espacial Internacional muestras de tejido cardíaco obtenidas por bioingeniería, con el objetivo de estudiar cómo mantener a salvo a los astronautas durante futuros viajes espaciales de larga duración.
El científico biomédico Jonathan Tsui proveyó al Centro Espacial Kennedy de la NASA unas pequeñas cámaras compactas que contenían 48 fragmentos de tejido cardiaco humano. Estas fueron cargadas en una nave de SpaceX y enviadas a la Estación Espacial Internacional (ISS) durante un mes, con el objetivo de estudiar los efectos de las condiciones de baja gravedad en el corazón humano como preparación para los viajes espaciales de larga duración.
Los resultados del estudio se publicaron el martes en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. “Con los planes actuales de misiones tripuladas a Marte y más allá, la necesidad de comprender mejor, prevenir y contrarrestar los efectos nocivos de los vuelos espaciales de larga duración en el cuerpo es cada vez más importante“, escribieron los investigadores en el artículo.
El uso de células madre pluripotentes inducidas humanas
Los científicos saben desde hace tiempo que las condiciones de baja y nula gravedad tienen efectos adversos en el cuerpo humano. Atrofia muscular, pérdida ósea, disminución de la función cardiaca y latidos irregulares son sólo algunos de los síntomas que pueden afectar a los astronautas que pasan mucho tiempo en el espacio.
La mayoría de estas afecciones, aunque no todas, se resuelven con el tiempo tras regresar a la Tierra. Pero para comprender más a fondo estos problemas de salud, los científicos querían estudiarlos a nivel molecular, algo difícil de conseguir hasta el momento.
El equipo utilizó células madre pluripotentes inducidas humanas (que pueden convertirse en distintos tipos de células) y las indujeron a convertirse en células musculares cardiacas humanas. A continuación, conectaron las muestras individuales, cada una de ellas montada entre un par de pilares. Un pilar por muestra de tejido era rígido, mientras que el otro era flexible, lo que permitía que el tejido se contrajera como un corazón latiendo. El pilar flexible contenía un imán que transmitía los datos de contracción del tejido a un sensor.
Todo el sistema se denomina “corazón en un chip“ y estaba alojado en un pequeño artilugio que imitaba la cámara de un corazón humano adulto, con el que Tsui viajó a Florida, donde tuvo que seguir cuidándolo durante un mes antes del lanzamiento. En la ISS, la astronauta Jessica U. Meir cuidó de los tejidos, lo que implicó cambiarles los nutrientes líquidos semanalmente.
Mientras los tejidos cardíacos se contraían en la ISS, el equipo de investigación en tierra recibía datos en tiempo real. Compararon las cifras recibidas con las mediciones de un conjunto de muestras idénticas aún en la Tierra. Cuando el corazón en un chip regresó de la ISS, el equipo continuó su análisis y los resultados fueron sorprendentes.
¿Qué hallaron?
Los tejidos del corazón habían crecido hasta latir con la mitad de fuerza que en las muestras terrestres, y el periodo entre latidos era cinco veces más largo. La irregularidad de los latidos, conocida como arritmia, puede causar insuficiencia cardiaca, pero las contracciones del tejido recuperaron una cadencia normal tras regresar a la Tierra.
El año pasado, los científicos enviaron otro grupo de muestras a la ISS, esta vez para probar fármacos que podrían contrarrestar los efectos de la baja gravedad. El estudio está en curso y, dado que el impacto de la baja gravedad en el tejido cardiaco es similar al de la edad avanzada, los resultados podrían tener implicancias para el tratamiento de los problemas cardiacos relacionados con la edad.
Referencia de la noticia:
Devin Mair et.al, Spaceflight-induced contractile and mitochondrial dysfunction in an automated heart-on-a-chip platform. Proceedings of the National Academy of Sciences. https://doi.org/10.1073/pnas.240464412