Los viajes espaciales provocan cambios duraderos en los cerebros de los cosmonautas

Nuestros cuerpos carnosos evolucionaron para funcionar bajo la atracción de la gravedad. Si retiras esa atracción, el funcionamiento mecánico de las funciones fisiológicas no avanza al mismo ritmo constante. El viaje espacial es duro hasta para los cuerpos de los humanos más sanos, provocando que los fluidos floten en sentido contrario o que el ADN se exprese de forma diferente.

Ahora, un estudio de cosmonautas activos recientemente se suma a la preocupación por un órgano fundamental: el cerebro. Los resultados sugieren que las deformaciones del tejido cerebral provocadas por las condiciones de ingravidez pueden persistir aún después de que los viajeros espaciales lleven siete meses en la Tierra.

La investigación, publicada esta semana en el New England Journal of Medicine, documenta los efectos del viaje espacial en cosmonautas que han pasado unos 189 días en la Estación Espacial Internacional. El equipo, dirigido por científicos de la Universidad de Amberes, sacó imágenes de los cerebros de 10 cosmonautas varones mediante resonancias magnéticas antes y después de cada misión. Repitieron los escáneres siete meses después en siete de estos aventureros espaciales.

Como han demostrado estudios anteriores, el vuelo espacial parecía aumentar el líquido cefalorraquídeo, un líquido transparente que actúa como colchón del cerebro durante el movimiento o los golpes y contribuye a mantener una presión adecuada.

«Estamos diseñados para soportar la gravedad en la Tierra y, cuando se libera esa fuerza, todos los fluidos corporales ascienden», afirma el autor del estudio Peter zu Eulebrug, de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich. El estudio sugiere que el exceso de líquido cefalorraquídeo parece comprimir la materia gris del cerebro, el tejido nervioso de color oscuro que contiene fibras y células nerviosas. Aunque en gran medida el cerebro volvía a la normalidad tras siete meses en la Tierra, algunos efectos parecían persistir.

La materia blanca del cerebro, compuesta principalmente por fibras nerviosas, parecía inalterada en un principio. Sin embargo, en los meses posteriores al regreso de los cosmonautas a la Tierra, su volumen pareció disminuir. Los investigadores especulan que el culpable es, de nuevo, el líquido cefalorraquídeo. En la materia blanca, el aumento de presión debido al fluido podría haber empujado parte del agua libre que circula en el cerebro hacia la delicada estructura de la materia blanca. Cuando los cosmonautas regresaron a la Tierra, la presión disminuyó, el agua se liberó y la materia blanca, aparentemente, decreció.

Se necesitan más investigaciones para determinar qué implican estos cambios físicos para la cognición o la salud psicológica, si es que implican algo. Pero el estudio más reciente se suma a las crecientes pruebas de que la vida entre las estrellas puede tener consecuencias duraderas para los aventureros terrícolas. Estos son otros cambios biológicos para los que deberán prepararse las personas que se dirijan a la órbita terrestre y quizá algún día a las profundidades del espacio.

Visión borrosa

Los cambios en el líquido cefalorraquídeo tienen otro efecto preocupante: visión borrosa. Es una queja habitual entre los astronautas que regresan a la Tierra y los científicos suelen culpar del problema a los fluidos que flotan en dirección ascendente por el cuerpo en una vida con poca gravedad. La NASA estima que durante los 340 días que pasó astronauta Scott Kelly en el espacio, el equivalente a una botella de refresco de dos litros de fluidos viajó desde sus piernas a su cabeza. Este efecto suele ser el causante de la cara hinchada de los viajeros espaciales a la que los científicos atribuían los problemas oculares.

Pero en 2016, los investigadores encontraron un culpable en particular: el líquido cefalorraquídeo adicional también puede ejercer presión en la parte posterior del globo ocular, aplastando el órgano bulboso y haciendo que el nervio óptico sobresalga. Para algunos viajeros espaciales, regresar a la atracción gravitatoria habitual de la Tierra reagudiza su vista. Pero como demuestra este reciente estudio, no todo el líquido cefalorraquídeo vuelve a la normalidad tras el aterrizaje. Por eso parece que no todos los astronautas son tan afortunados y existen pocos tratamientos conocidos para la visión borrosa espacial.

Diferencias en el ADN

A principios de año, empezaron a aparecer titulares alarmantes sobre el ADN mutado de Scott Kelly, y hasta el mismo Kelly se mostró sorprendido por la noticia. «¿Qué? ¡Mi ADN cambió un 7%! Qué sorpresa. Acabo de ver este artículo», tuiteó Kelly. «¡Podría ser una buena noticia! Ya no tengo que llamar [a Mark Kelly] mi hermano gemélo idéntico».

Aunque su ADN no había mutado —y su condición de gemelo idéntico nunca había cambiado—, el espacio sí parecía haber afectado a la expresión de algunos de sus genes.

Las cadenas de letras que componen nuestros genes suelen ser inútiles por sí solas. Son planos para las muchas proteínas que componen nuestro cuerpo. Para construir algo, o para expresarse, algunos genes tienen que encenderse. El vuelo espacial parece afectar al nivel de esta expresión en algunos genes, sobre todo los que desempeñan un papel en el sistema inmune, la reparación del ADN y el crecimiento óseo. Los cambios al siete por ciento de estos genes persistieron durante seis meses después del regreso de Kelly al planeta Tierra, según un estudio de la NASA.

Músculos débiles y huesos quebradizos

La gravedad obliga a los cuerpos terrestres a trabajar mucho, hasta cuando estás haciendo un maratón de Netflix tirado en el sofá. Pero dichas fuerzas ya no se aplican en el espacio. Esto significa que los músculos enseguida se vuelven magros y los huesos son más propensos a romperse. Los astronautas pueden perder aproximadamente del uno al dos por ciento de su masa ósea cada mes, perdiendo la mayor cantidad en la parte baja de la espalda y las piernas. Esta pérdida aumenta el calcio en sangre y, en consecuencia, el riesgo de piedras en los riñones.

Los científicos llevan un tiempo siendo conscientes de estos graves efectos y los residentes de la Estación Espacial Internacional hacen ejercicio para contrarrestar la pérdida muscular y ósea que conlleva una vida con gravedad baja. Los cambios en la dieta, poniendo énfasis en alimentos abundantes en calcio y vitamina D, también ayudan a reducir el riesgo.

Pero los moradores del espacio tienen un número limitado de formas de hacer ejercicio y todavía hay un periodo de reajuste cuando vuelven a la Tierra. «El simple hecho de mantener la cabeza erguida es una experiencia nueva», contó el astronauta Chris Hadfield a CBC News tras su estancia en la EEI en 2013. «Llevaba cinco meses sin mantener la cabeza erguida sobre el cuello».

El esperma en el espacio

Aunque el espacio tiene muchos efectos negativos, hay algo por lo que los futuros viajeros espaciales no tendrán que preocuparse: fabricar bebés. Un estudio del 2017 determinó que, tras nueve meses en órbita, el esperma de ratón liofilizado aún era capaz de producir camadas sanas de crías de ratón.

Claro está, el sexo en el espacio puede ser complicado. Nadie ha admitido haberlo probado, pero la física de la falta de gravedad no juega en nuestro favor. Con todo, los resultados del estudio en ratones sugieren que las tecnologías de reproducción asistida podrían ayudar a generaciones futuras a poblar otros planetas.

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.