Investigan si los viajes espaciales debilitan el sistema inmunitario humano: las estrategias de prevención

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Los vuelos espaciales prolongados alteranLos vuelos espaciales prolongados alteran la función inmunitaria aumentando la vulnerabilidad a infecciones y enfermedades inflamatorias, según un reciente estudio de la NASA (Imagen Ilustrativa Infobae)

La humanidad se encuentra en un momento sin precedentes. Los planes de visitar la Luna, establecer estaciones espaciales permanentes e incluso arribar a Marte en la próxima década, ya no pertenecen al reino de la ciencia ficción.

Sin embargo, junto con estas ambiciones extraordinarias surgen riesgos desconocidos y complejos para la salud humana, siendo el sistema inmunitario uno de los más vulnerables.

Para comprender mejor estos efectos, un equipo internacional liderado por el doctor Daniel Winer, del Buck Institute for Research on Aging, en colaboración con la NASA, la Agencia Espacial Europea y otras universidades, ha desarrollado un marco científico integral denominado astroinmunología.

La microgravedad desorganiza el citoesqueletoLa microgravedad desorganiza el citoesqueleto de las células inmunitarias y reduce su eficacia frente a virus y células cancerígenas (SpaceX).

Esta subdisciplina analiza cómo los factores estresantes del espacio alteran la fisiología inmunitaria y explora estrategias para proteger la salud de los astronautas en misiones de larga duración.

“El futuro de la humanidad implicará vivir en el espacio exterior o en mundos distantes para algunas personas. El objetivo principal de establecer esta subespecialidad emergente de la astroinmunología es desarrollar contramedidas para proteger la salud de quienes exploran la vida fuera de la Tierra”, señaló Winer.

El trabajo publicado en Nature Reviews Immunology no se limita a describir los problemas observados durante las misiones espaciales, sino que ofrece una comprensión mecanicista de cómo la microgravedad, la radiación cósmica, los cambios en los patrones de sueño y los factores de estrés fisiológico afectan la función inmunitaria.

La radiación cósmica daña elLa radiación cósmica daña el ADN de las células inmunitarias y contribuye a respuestas inflamatorias aberrantes durante misiones espaciales (SpaceX)

Estos estudios aprovechan análisis multiómicos modernos, que incluyen perfiles transcriptómicos, proteómicos y metabolómicos, para delinear los mecanismos celulares y moleculares que explican la disminución de la eficacia del sistema inmunitario en el espacio.

Uno de los hallazgos más críticos es el impacto de la microgravedad en las células inmunitarias. En ausencia de la atracción gravitacional terrestre, los linfocitos T y las células NK presentan una proliferación, diferenciación y capacidad de respuesta reducidas. La desorganización del citoesqueleto altera la señalización y la comunicación intercelular, mientras que la disfunción mitocondrial incrementa la producción de especies reactivas de oxígeno (ERO), que dañan células y tejidos.

“La mayoría de los datos clásicos de inmunología humana sobre vuelos espaciales provenían de estudios básicos de fenotipado. Se podía observar que los vuelos espaciales perturbaban el sistema inmunitario, pero se sabía muy poco sobre por qué este no funcionaba bien en el espacio”, explicó Winer.

La astroinmunología integra datos multiómicosLa astroinmunología integra datos multiómicos de misiones como Twins y SpaceX Inspiration 4 para comprender la inmunidad en el espacio EPA/NASA/Kim Shiflett

Además de la microgravedad, la radiación cósmica representa un riesgo significativo. Las partículas de alta energía dañan el ADN de las células inmunitarias, aumentando la senescencia y la apoptosis, y provocando respuestas inflamatorias aberrantes. La interacción de radiación y microgravedad genera un efecto sinérgico que debilita aún más la inmunidad, y comprender estos sinergismos es crucial para desarrollar estrategias de protección.

La alteración del ritmo circadiano también contribuye a la disfunción inmunitaria. Las misiones espaciales implican ciclos de luz y oscuridad atípicos, alterando el sueño y la regulación de leucocitos y citocinas. Esta desincronización aumenta la vulnerabilidad a infecciones y trastornos inflamatorios. Los investigadores destacan que los cambios hormonales, como los de cortisol y melatonina, interfieren en la vigilancia inmunitaria, exacerbando la susceptibilidad a enfermedades.

Otro aspecto clave es que la exposición a factores estresantes del espacio altera la composición bacteriana de los astronautas, afectando la inmunidad sistémica y facilitando la reactivación de virus. Estas reactivaciones pueden manifestarse clínicamente como erupciones cutáneas o infecciones respiratorias, problemas reportados en astronautas durante y después de las misiones.

Las perturbaciones del microbioma enLas perturbaciones del microbioma en astronautas facilitan la reactivación de virus latentes y aumentan el riesgo de enfermedades clínicas (Imagen ilustrativa Infobae)

Los análisis avanzados de misiones recientes de la NASA y la ESA, incluyendo el Estudio Twins y la misión SpaceX Inspiration 4, proporcionaron datos unicelulares de alta resolución, identificando qué subpoblaciones de células inmunitarias son más vulnerables. Esta transición desde la inmunología descriptiva hacia un enfoque mecanicista permite entender no solo los efectos observados, sino también los procesos subyacentes que los causan.

En respuesta a estos desafíos, el equipo propone varias contramedidas. Entre ellas se incluyen protocolos de monitorización inmunitaria continua, vacunaciones específicas, intervenciones nutracéuticas y farmacológicas personalizadas. Destaca el uso de quercetina, un polifenol vegetal con propiedades antioxidantes y antiinflamatorias, capaz de mitigar el estrés oxidativo y mantener la función inmunitaria. Algoritmos de aprendizaje automático ayudan a predecir y personalizar estas intervenciones según los perfiles ómicos de cada astronauta.

La creación de biobancos especializados, como el Biobanco de Medicina Aeroespacial de Cornell (CAMBank), permitirá realizar estudios longitudinales y correlacionar los cambios inmunitarios con parámetros de la misión y exposiciones ambientales. Las futuras expediciones a la Luna y Marte plantean desafíos únicos: la exposición al polvo lunar o marciano y los entornos gravitacionales variables podrían afectar la adaptación celular, lo que subraya la necesidad de investigación continua.

Captura del video de laCaptura del video de la NASA donde aparecen los astronautas de la NASA Chris Cassidy (d) y el comandante Douglas Hurley (c) mientras escuchan a Robert L. Behnken (i) este lunes en la Estación Espacial Internacional (EEI). EFE/NASA

Un hallazgo particularmente relevante es la similitud entre los efectos de los vuelos espaciales y el envejecimiento en la inmunidad. La disfunción mitocondrial y la desorganización del citoesqueleto, características observadas en microgravedad, son procesos que también ocurren durante el envejecimiento humano.

“Los vuelos espaciales son un excelente modelo para el envejecimiento acelerado”, afirmó Huixun Du, una de las autoras principales. Esto sugiere que los avances en astroinmunología podrían traducirse en terapias para mitigar el deterioro inmunitario asociado a la edad en la Tierra.

El estudio también identifica cómo las exposiciones al espacio inducen inmunosenescencia prematura, con alteraciones en la expresión de moléculas de control inmunitario y perfiles de citocinas desregulados. Comprender estos mecanismos no solo permite proteger a los astronautas, sino también ofrecer nuevas perspectivas sobre enfermedades relacionadas con la inmunidad y el envejecimiento en entornos terrestres.

Muestras de nemátodos se preparanMuestras de nemátodos se preparan para el viaje al espacio en el Laboratorio de Ciencias de la Vida Espacial - LAURA LUCY-ILAN

Además, la investigación proporciona un marco para evaluar la eficacia de contramedidas nutracéuticas, farmacológicas y de estilo de vida que podrían mantener la homeostasis inmunitaria incluso en condiciones extremas.

La integración de datos multiómicos y análisis computacionales avanzados facilita la predicción de vulnerabilidades específicas, permitiendo intervenciones individualizadas y aumentando las probabilidades de éxito en misiones de larga duración.

La astroinmunología, aunque incipiente, establece un nuevo estándar para la investigación biomédica espacial. “Ahora podemos rastrear con precisión cómo se adapta cada célula del sistema inmunitario al espacio y a los diversos entornos planetarios, lo que puede orientar los preparativos para nuevas misiones y contribuir a la seguridad de los astronautas”, declaró Christopher Mason, profesor de Genómica y Biomedicina Computacional.

Esta capacidad de análisis unicelular y multiómico permitirá diseñar protocolos más efectivos de prevención y tratamiento, reduciendo riesgos que antes eran invisibles.

El piloto del módulo lunar,El piloto del módulo lunar, el astronauta Edwin E. Aldrin Jr. durante una actividad extravehicular en la superficie de la luna. ( NASA)

La colaboración multidisciplinaria entre agencias espaciales, instituciones académicas y la industria resulta esencial. A medida que los vuelos comerciales democratizan el acceso al espacio, comprender y mitigar la vulnerabilidad inmunitaria será crucial no solo para astronautas profesionales, sino también para turistas espaciales y colonos de futuros asentamientos lunares o marcianos.

El establecimiento de la astroinmunología como campo especializado refleja la magnitud de los desafíos que enfrentará la humanidad en la exploración espacial prolongada. Además de proteger la salud de los viajeros espaciales, la investigación tiene implicaciones directas para la medicina terrestre, incluyendo el envejecimiento, enfermedades inflamatorias y la mejora de la respuesta inmunitaria en situaciones de estrés prolongado.

Finalmente, los investigadores subrayan la necesidad de continuar con la investigación para expandir la comprensión de los mecanismos inmunitarios y desarrollar contramedidas más efectivas.

Faltan más estudios médicos paraFaltan más estudios médicos para medir el impacto de los viajes prolongados por el espacio (Imagen Ilustrativa Infobae)

El estudio de la astroinmunología aún se encuentra en una etapa muy temprana. Creemos que este artículo sienta las bases para futuras investigaciones en uno de los sistemas del cuerpo más afectados por los vuelos espaciales. Sin duda, es un momento emocionante para participar en la investigación espacial”, señaló Winer.

La frontera final no solo se encuentra en los límites del sistema solar, sino también en el entendimiento profundo de cómo la vida humana puede adaptarse a entornos extremos.

Los conocimientos que hoy surgen de la astroinmunología determinarán la capacidad de la humanidad para explorar el espacio sin comprometer la salud, marcando un precedente en la historia de la medicina y la biología moderna.

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