Según una nueva investigación dirigida por investigadores de la UCL, la estructura y función de los riñones se alteran con los vuelos espaciales, y la radiación galáctica causa daños permanentes que amenazarían cualquier misión a Marte.

En un estudio publicado Conexiones con la naturaleza, es el análisis más grande sobre la salud renal en vuelos espaciales hasta la fecha e incluye el primer conjunto de datos de salud para astronautas comerciales. Se publica como parte de un Naturaleza una colección especial de artículos sobre el espacio y la salud.

Los investigadores saben que los vuelos espaciales causan ciertos problemas de salud desde la década de 1970, años después de que los humanos viajaran por primera vez fuera del campo magnético de la Tierra, el más famoso durante el primer alunizaje en 1969. Estos problemas incluyen pérdida ósea, deterioro cardíaco y visual. y el desarrollo de cálculos renales.

Se cree que muchos de estos problemas surgen de la exposición a la radiación cósmica, como el viento solar del Sol y los rayos cósmicos galácticos (GCR) del espacio profundo del que el campo magnético de la Tierra nos protege en la Tierra.1. Debido a que la mayoría de los vuelos espaciales tripulados se realizan en órbita terrestre baja (LEO) y reciben protección parcial del campo magnético de la Tierra, sólo los 24 seres humanos que han viajado a la Luna han estado expuestos a GCR ilimitados y sólo durante cortos períodos de tiempo (6-12 días). ).

Nadie ha estudiado qué cambios podrían ocurrir en los riñones y otros órganos como resultado de las condiciones que se experimentarían durante los viajes espaciales de larga duración fuera del campo magnético de la Tierra.

En este estudio, financiado por Wellcome, St Peters Trust y Kidney Research UK (KRUK), un equipo de investigadores liderados por la UCL de más de 40 instituciones en los cinco continentes llevó a cabo una serie de experimentos y análisis para descubrir cómo responde el riñón. a los vuelos espaciales.

Esto incluyó evaluaciones biomoleculares, fisiológicas y anatómicas utilizando datos y muestras de 20 grupos de estudio. Incluía muestras de más de 40 misiones espaciales en órbita terrestre baja en las que participaron humanos y ratones, la mayoría de las cuales fueron a la Estación Espacial Internacional, así como 11 simulaciones espaciales en las que participaron ratones y ratas.

Siete de estas simulaciones utilizaron ratones expuestos a dosis simuladas de GCR equivalentes a misiones a Marte de 1,5 y 2,5 años, simulando vuelos espaciales fuera del campo magnético de la Tierra.

Los resultados mostraron que tanto los riñones humanos como los animales se «remodelan» en el espacio, y los túbulos renales específicos responsables de regular el equilibrio de calcio y sal muestran signos de encogimiento después de menos de un mes en el espacio. Los investigadores dicen que la microgravedad, no el GCR, es la razón probable de esto, aunque se necesita más investigación para determinar si la interacción entre la microgravedad y el GCR puede acelerar o empeorar estos cambios estructurales.

Anteriormente se suponía que la razón principal por la que se desarrollan cálculos renales durante las misiones espaciales es simplemente la pérdida ósea causada por la microgravedad, que hace que el calcio se acumule en la orina. Más bien, los hallazgos del equipo de la UCL indicaron que la forma en que los riñones procesan las sales se altera significativamente con los vuelos espaciales y puede ser un importante contribuyente a la formación de cálculos renales.

Quizás el hallazgo más alarmante, al menos para cualquier astronauta que esté considerando un viaje de tres años a Marte, es que los riñones de ratones expuestos a radiación que simulaba GCR durante dos años y medio experimentaron daños irreversibles y pérdida de función.

El Dr. Keith Sieves, primer autor del estudio, del Centro Tubular de Londres, con sede en el Departamento de Medicina Renal de la UCL, dijo: «Sabemos lo que les ha sucedido a los astronautas en las misiones espaciales relativamente cortas hasta la fecha, con un aumento de problemas de salud como como cálculos renales. No sabemos por qué se producen estos problemas ni qué pasará con los astronautas en vuelos más largos, como la misión prevista a Marte.

«Si no desarrollamos nuevas formas de proteger el riñón, yo diría que, aunque un astronauta pudiera llegar a Marte, probablemente necesitaría diálisis en el camino de regreso. Sabemos que el riñón tarda en mostrar signos de daño por radiación. ; hasta que quede claro que puede ser demasiado tarde para evitar fallas que serían catastróficas para las posibilidades de éxito de la misión.

Los autores dicen que si bien los resultados revelan serios obstáculos para una misión a Marte, es necesario identificar los problemas antes de poder desarrollar soluciones.

El profesor Stephen B. Walsh, autor principal del estudio, del Centro Tubular de Londres, Departamento de Medicina Renal de la UCL, dijo: «Nuestro estudio destaca el hecho de que los riñones realmente importan cuando se planifica una misión espacial. No se pueden proteger». de la radiación galáctica con blindaje, pero aprender más sobre la biología del riñón puede permitir desarrollar medidas tecnológicas o farmacéuticas para facilitar los viajes espaciales de larga duración.

«Cualquier fármaco desarrollado para los astronautas también puede ser útil aquí en la Tierra, permitiendo por ejemplo que los riñones de los pacientes con cáncer resistan dosis más altas de radioterapia, porque los riñones son uno de los factores limitantes en este sentido».

Aunque el estudio sólo describe lo que les sucede a los riñones durante un máximo de dos años y medio, son los datos más completos disponibles hasta el momento.



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