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Los misterios del bioma astronauta

Los misterios del bioma astronauta

Aurich Lawson | imágenes falsas

El espacio plantea algunos peligros masivos para los humanos, desde agujeros negros hasta la muerte por calor del universo. Pero a medida que la humanidad considera los viajes espaciales de larga distancia, existen otros peligros potenciales más pequeños que, según algunos investigadores, pueden merecer más atención: los microbios de la Tierra.

Los astronautas enfrentan numerosos problemas de salud conocidos en el espacio, incluida la pérdida de densidad ósea, atrofia muscular y problemas psicológicos. Y en la Tierra, los investigadores están descubriendo cada vez más cómo las diversas bacterias y otros microorganismos que viven dentro y fuera de las personas (el microbioma humano) afectan la salud física y mental.

El espacio, por supuesto, es un entorno completamente diferente al de la Tierra, con altos niveles de radiación y microgravedad. Aunque la ciencia está lejos de ser cierta, estas grandes diferencias pueden causar cambios inesperados en el microbioma de los astronautas. A su vez, esto podría dar lugar a una serie de problemas de salud, que pueden ser más pronunciados en períodos de larga distancia en el espacio, como viajar a otro planeta.

Aún así, las implicaciones de un microbioma alterado son poco conocidas, incluso en la Tierra, dijo David Pearce, investigador de biociencias en la Universidad de Northumbria y autor de un artículo de 2022 que explora cómo un viaje a Marte podría afectar a los microbios en el intestino, lo que hace que la gama de enfermedades relacionadas y enfermedades en el espacio difíciles de predecir. Y la investigación directa es limitada porque solo unas 600 personas han estado alguna vez en el espacio. Los que han hecho el viaje no suelen quedarse mucho tiempo, ya que la duración media de un viaje a la Estación Espacial Internacional es de unos seis meses. Y algunos investigadores aún no están convencidos de que haya suficiente evidencia que sugiera que el microbioma humano cambiará mucho en el espacio.

De todos modos, muchos investigadores, incluido Pearce, están tratando de averiguar si los astronautas entrarán o no en un estado en el que su microbioma cambia de manera adversa, llamado disbiosis. “Debido a que van a estar fuera por mucho tiempo, ¿la disbiosis se convertirá en un problema importante”, dijo, “o los llevará a tener impactos en la salud que perjudiquen su capacidad para funcionar?”

Los investigadores intentan comprender los posibles efectos del espacio en el microbioma en dos lugares: entornos terrestres que son similares de alguna manera a los experimentados en el espacio o en el espacio mismo. En un ejemplo de lo primero, Norberto González-Juarbe, investigador principal del grupo de investigación de microbiomas de astronautas del Grupo de Enfermedades Infecciosas y Medicina Genómica del Instituto J. Craig Venter, está analizando los microbiomas de los investigadores que trabajan en las estaciones Concordia y Neumayer en Antártida. Dijo que estos lugares imitan, en parte, lo que experimentan los astronautas en el espacio, particularmente la oscuridad, el confinamiento y el contacto humano limitado.

El equipo planea analizar muestras de los investigadores en estas estaciones para ver cómo cambia la composición microbiana de sus tractos gastrointestinales y cómo reacciona su sistema inmunológico a las condiciones similares a las de una estación espacial. Según González-Juarbe, los primeros resultados muestran cambios en los microbios intestinales, y el equipo actualmente está analizando los datos inmunológicos. Espera publicar los resultados a finales de este año.

En cuanto a los estudios realizados en el espacio, hay unos pocos. Un estudio de 2019, por ejemplo, comparó los microbiomas del astronauta Scott Kelly y su hermano gemelo, Mark, después de que el primero fuera a la ISS durante casi un año a partir de 2015. El estudio postuló que el microbioma de Scott Kelly sí cambió en el espacio. Para él, esto incluía una reducción de las bacterias llamadas Bacteroidetescuya desregulación se ha relacionado con problemas neurológicos, del sistema inmunitario y metabólicos, así como con el aumento de Firmicutesun tipo de bacteria que puede ayudar a descomponer ciertos almidones y fibras.

En 2019, otro estudio del Instituto J. Craig Venter analizó a nueve astronautas que pasaron entre 6 y 12 meses en la ISS. Los astronautas recolectaron muestras de varios parches de su piel, nariz y lengua. Los astronautas también recolectaron heces, sangre y saliva, junto con muestras de varias superficies de la estación y su depósito de agua.

De vuelta en la Tierra, los autores del estudio extrajeron y secuenciaron el ADN de las muestras para ver cómo cambiaban los microbiomas de los astronautas con el tiempo. El estudio encontró que varios microbios de la piel, incluidos tipos de gammaproteobacteria, disminuyó en número, lo que, según la teoría de los autores, podría contribuir al fenómeno común de erupciones cutáneas e hipersensibilidad cutánea entre los astronautas en el espacio. Los hallazgos también sugirieron que el microbioma gastrointestinal del astronauta cambió y que dos tipos de bacterias: Akkermansia y ruminococoque parecen desempeñar un papel importante en el mantenimiento de la integridad de la mucosidad en el tracto digestivo y en la descomposición de los carbohidratos, se redujo cinco veces.

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