en un estudio histórico, los científicos de la NASA realizaron pruebas exhaustivas sobre Scott Kelly durante su agotadora gira de 342 días a bordo de la Estación Espacial Internacional en 2015-2016. Y simultáneamente monitorearon a su hermano gemelo idéntico Mark (un astronauta retirado que estaba en la Tierra en ese momento), con la esperanza de que la comparación revelara nueva información sobre los efectos de los vuelos espaciales a largo plazo en el cuerpo humano.,
los resultados del estudio de los gemelos de la NASA, reportados el jueves en Science, muestran que Scott Kelly sufrió una serie de cambios fisiológicos, la mayoría de los cuales regresaron al estado previo al vuelo después de regresar a la Tierra. Los resultados podrían ayudar a informar los preparativos para futuras misiones a largo plazo, como viajes a Marte o estancias en una estación espacial en órbita lunar.,
el estudio fue el PRIMERO en integrar tanto el análisis conductual como la fisiología para investigar cómo el espacio influye en una persona, y el PRIMERO en recopilar dos años de datos de salud integrales en un hombre terrestre de mediana edad, dice la coautora Brinda Rana, genetista molecular de la Universidad de California, San Diego.
» la ciencia en su mejor momento, en muchos sentidos, porque está aprovechando algo que ocurre naturalmente para tratar de entender la causalidad», dice el genetista conductual S., Alexandra Burt, quien codirige el registro gemelo de la Universidad Estatal de Michigan y no participó en el estudio. «Creo que este fue un evento único y lo aprovecharon maravillosamente.»
Kelly dice que inicialmente propuso el estudio mientras se preparaba para la misión de la ISS. «Le dije:’ Oye, si alguien pregunta sobre algún estudio planeado con mi hermano Mark y yo, porque somos gemelos idénticos, ¿hay algún interés en eso?»dice. Inicialmente fue rechazado, pero dice que los científicos de la NASA finalmente hablaron con varias universidades «y descubrieron que en realidad había mucho interés.,»El estudio de los gemelos fue un éxito.
durante casi dos años, ambos hermanos proporcionaron muestras de orina, heces y sangre, que los investigadores utilizaron para 10 investigaciones separadas que involucran los efectos moleculares, fisiológicos y cognitivos de los vuelos espaciales a largo plazo. Es esencial que haya una estrecha coordinación entre los numerosos investigadores. «La NASA consiguió 10 investigadores de todo el país, la mayoría de los cuales no se conocían entre sí, y nos puso en una habitación y nos hizo cooperar y convertirnos en un equipo cohesivo para llevar a cabo esta misión», dice Rana., Las dificultades inherentes a la recolección de tales especímenes de un astronauta a bordo de la ISS significaron que los investigadores tuvieron que trabajar con relativamente poco material. «Tuvimos que idear protocolos en los que todos pudiéramos hacer nuestros estudios de manera efectiva con una muestra», dice Rana. El estudio también estimuló a los investigadores a innovar nuevos métodos para estudiar fisiología y genética en el espacio. «Nos ha ayudado a impulsar la tecnología para hacer este tipo de experimentos no solo para la órbita terrestre baja, sino para futuras misiones de exploración de actividades», dice el coautor Stuart Lee, científico cardiovascular de KBRwyle.,
Kelly tuvo que extraer su propia sangre y recoger su propia orina y heces. «Ciertamente es más complicado orinar en una bolsa en el espacio, porque todo flota», señala. «Pero lo más importante, lleva tiempo. Los astronautas a veces se encuentran casi inconscientemente tratando de no estar tan hidratados en los días de recolección de orina debido al tiempo que tarda en orinar.,»Esto se reflejó en los resultados: los investigadores encontraron que Kelly estaba ligeramente deshidratado, un fenómeno común entre los astronautas en Misiones a largo plazo, y los científicos de hecho atribuyen esto a la molestia de los astronautas con el complicado baño a bordo.
El estudio encontró que Kelly estaba bajo estrés fisiológico casi constante durante el vuelo. Su sistema inmunológico estaba en alerta máxima; tenía cambios en la expresión del ADN; su arteria carótida se distendió., También desarrolló el «síndrome neuro-ocular asociado a los vuelos espaciales», o SANS, una condición que involucra cambios en sus ojos, y cuya causa no se conoce bien. Y su sangre, que ya no llegaba a sus piernas por la gravedad, se recogía en su cabeza. «Al principio, es lo peor», dice Kelly. «Tu cuerpo Se adapta a él con el tiempo, pero en mi experiencia, nunca se ajusta completamente. Siempre sentí presión en mi cabeza.»
durante el vuelo, los telómeros de Kelly—las secuencias protectoras de nucleótidos repetidos que «tapan» los extremos de cada cromosoma como agletes en un cordón de zapatos-se hicieron más largos., «Eso sin duda fue una sorpresa, porque al entrar en el estudio habíamos propuesto exactamente lo contrario», dice Susan Bailey, bióloga de la Universidad Estatal de Colorado que dirigió la investigación de telómeros del estudio. Los telómeros se acortan a medida que envejecemos, y una enzima llamada telomerasa los repara y los alarga. Los astronautas están expuestos a tensiones extremas de microgravedad, aislamiento y radiación que deberían contribuir al acortamiento de los telómeros, dice Bailey., Sospecha que la dieta altamente regimentada de Kelly y el programa de ejercicio a bordo de la ISS pueden haber contribuido al alargamiento, o que el fenómeno puede indicar que su población celular estaba cambiando durante los vuelos espaciales. «En el futuro, creo que intentaremos incorporar estos puntos finales de telómeros en algunas de las mediciones estándar que están haciendo en los astronautas, para que podamos abordar esa pregunta directamente», dice.
Después de que Kelly regresó a la Tierra, la mayoría de los cambios fisiológicos, de expresión génica y otros regresaron a la normalidad dentro de unos seis meses., Pero todavía había un período de ajuste. «Cuando regresas a la tierra, toda la sangre solo quiere acumularse en tus piernas», dice. «Eso me duró semanas.»También desarrolló sarpullidos y urticaria cada vez que su piel, que había crecido desacostumbrada a la gravedad, tenía alguna presión sobre ella. Incluso apoyarse en una mesa causó una reacción. Pero finalmente se reajustó, una señal esperanzadora de que puede haber poco peligro duradero para la salud de los astronautas después de largos períodos en el espacio. Dicho esto, es importante tener en cuenta que viajar a Marte u otras exploraciones de larga distancia presenta una preocupación adicional: la radiación., Los astronautas a bordo de la ISS todavía están algo protegidos de los rayos cósmicos por el escudo magnético de la Tierra; una misión a Marte los expondría a la radiación galáctica a niveles mucho más altos, dice Lee.
los autores del estudio advierten que dado el tamaño extremadamente pequeño de la muestra, es «imposible atribuir causalidad. Escriben que el estudio debería ser «generador de hipótesis y definición de marco», con futuras investigaciones sobre astronautas que complementen el trabajo. «Todo eso es cierto», dice Burt., Pero agrega que tener un sujeto genéticamente idéntico en la tierra permite asumir la causalidad mucho más fuertemente de lo que el estudio podría tener de otra manera. Kelly está de acuerdo:» concedido, este es un experimento con una n de uno», dice. «Pero no vieron nada que nos impidiera ir a Marte. Sin embargo, agrega, «si vamos a ir más allá de Marte»—lo que requiere que los astronautas permanezcan en microgravedad durante años—»vamos a tener que empezar a pensar en la gravedad artificial.”