Vivir en el espacio: cómo el corazón sufre cambios similares al envejecimiento

El sistema cardiovascular humano está diseñado para funcionar bajo la gravedad de la Tierra, sin importar si estamos en reposo o en movimiento. Sin embargo, cuando los astronautas viajan al espacio, donde no existe la fuerza gravitacional terrestre, el corazón experimenta cambios drásticos. Un reciente estudio realizado por investigadores de la Universidad Johns Hopkins, en Estados Unidos, ha revelado cómo la microgravedad afecta al tejido cardíaco humano, mostrando modificaciones moleculares y genéticas similares a las que se asocian con el envejecimiento.

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El equipo de investigación publicó sus hallazgos en la revista PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), mostrando cómo, tras solo un mes en el espacio, el tejido cardíaco humano manipuló su fuerza de contracción, sus patrones de latido se volvieron irregulares y los cambios moleculares imitaron el proceso de envejecimiento.

"Este estudio es esencial para identificar las vías moleculares responsables de los efectos perjudiciales de los vuelos espaciales sobre el corazón", afirmó el doctor Joseph Wu, cardiólogo de la Universidad de Stanford, quien no participó en la investigación.

Estrés cardiovascular en el espacio

Uno de los ejemplos más actuales de los efectos de los vuelos espaciales prolongados sobre el cuerpo humano son los astronautas de la NASA, Sunita Williams y Butch Wilmore, quienes han estado meses atrapados en la Estación Espacial Internacional (ISS) debido a problemas técnicos con la nave Starliner de Boeing. El doctor Wu sugiere que estos astronautas probablemente estén experimentando un estrés cardiovascular que se aliviará cuando regresen a la Tierra.

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En condiciones de microgravedad, según la NASA, el corazón cambia su forma de ovalada, similar a un globo lleno de agua, a una bola redonda, como un globo inflado con aire. Esta transformación debilita los músculos del corazón, que en la Tierra se encargan de bombear sangre eficazmente. Como resultado, el corazón en el espacio no puede controlar el flujo sanguíneo con la misma eficacia.

Hasta ahora, no se habían identificado con precisión los efectos a nivel molecular que produce un vuelo espacial prolongado en el corazón humano, comentó el ingeniero biomédico y coautor del estudio, Deok-Ho Kim, de la Universidad Johns Hopkins. Para superar esta limitación, el equipo creó un "corazón en un chip", una tecnología que recrea tejido cardíaco humano a partir de células madre pluripotentes inducidas. Estas muestras fueron enviadas a la ISS durante 30 días para observar en tiempo real cómo respondía el tejido a la microgravedad.

Resultados impactantes

Tras 12 días en órbita, la fuerza de contracción del tejido cardíaco se redujo casi a la mitad, mientras que las muestras que quedaron en la Tierra permanecieron estables. Este debilitamiento seguía siendo evidente incluso después de nueve días de recuperación tras el regreso a la Tierra.

Además, los latidos del corazón en el espacio se volvieron más irregulares con el tiempo, y la variabilidad entre cada latido aumentó cinco veces hacia el día 19. Sin embargo, estas irregularidades se normalizaron una vez que los tejidos retornaron al ambiente terrestre.

Cambios estructurales y moleculares

Al analizar los tejidos mediante microscopía electrónica, los investigadores observaron que los sarcómeros (cadenas de proteínas que permiten las contracciones musculares) se habían acortado y desorganizado tras un mes en el espacio. Las mitocondrias, responsables de la producción de energía en las células, también se habían fragmentado y agrandado.

Futuras investigaciones

Kim y su equipo planean enviar más tejidos cardíacos al espacio por períodos más largos para estudiar los efectos de los vuelos espaciales a nivel molecular y genético. Además, buscan probar medicamentos que puedan contrarrestar los efectos negativos de la microgravedad en el corazón humano, una necesidad crucial en la planificación de misiones espaciales de larga duración.