Con mis hermanos, de vez en cuando, hacemos un encuentro los tres, sin otros miembros de la familia. Quedamos para comer y hablar de nuestras cosas. No sólo hablamos de preocupaciones y tomamos decisiones, también hablamos de alguna serie, de algún avance científico, de amigos comunes, de algún recuerdo gracioso y, cuando ya llevamos una copa de vino, hacemos volar la imaginación, se nos ocurren ideas científicas extravagantes, planes y sueños que nunca se harán realidad, pero que nos hacen reír. Los tres metemos baza, porque nos gusta charlar y argumentar, con más o menos razón, y se nos pasa el tiempo volando. Una de estas ideas locas era la de escribir un guion para una serie que combinaba un mundo casi apocalíptico y sin recursos para la supervivencia, y un vuelo espacial de un grupo de humanos para colonizar un nuevo planeta. Evidentemente que no nos hemos puesto nunca a escribirlo, pero hemos discutido sobre si sería factible o no unas cuantas veces. Eso ha hecho que haya ido espigando información científica sobre las duras condiciones de los viajes al espacio y de las consecuencias fisiológicas y genéticas de este viaje hipotético a los confines del sistema solar y más allá. Porque no os penséis que estamos muy lejos de los viajes interplanetarios, se calcula que los humanos podrán llegar a Marte dentro de una década, sea con viajes organizados desde instituciones públicas o privadas.

Los humanos han surgido y evolucionado en el planeta Tierra, y nuestro organismo está preparado para sobrevivir en unas condiciones de fuerza gravitatoria, presión atmosférica, concentración de gases muy concretas, y bajo una irradiación solar y estelar muy paliada por la atmósfera. Los cambios de estas condiciones provocan una adaptación del cuerpo a la nueva situación y si es prolongada, quizás esta adaptación sea permanente. La NASA hace tiempo que recoge información sobre los efectos que ejercen sobre personas y animales las estancias de larga duración en las estaciones espaciales y los efectos de la radiación de alta energía, como una manera de calibrar las potenciales alteraciones fisiológicas y metabólicas que posiblemente sufrirán los viajeros que abandonen el planeta Tierra durante un largo periodo de tiempo. Centenares de personas han hecho estancias más o menos largas en el espacio desde 1961, y los efectos de un periodo corto en el espacio sobre los sistemas cardiovascular, muscular, esquelético y neurosensorial ya ha sido estudiado, pero un viaje a Marte sería mucho más largo. ¿Se nos atrofiarían los músculos y debilitarían los huesos?, ¿tendríamos más posibilidad de sufrir cáncer por las mutaciones en los genes debido a los elevados niveles de radiación?

Estas preguntas se han respondido parcialmente con los resultados que la NASA acaba de publicar esta semana en Science, sobre los estudios realizados a dos humanos, dos hombres que son gemelos genéticamente idénticos, uno de los cuales se ha quedado en tierra y el otro ha estado un año en una estación orbital (el tiempo aproximado de un viaje de ida y vuelta a Marte). Al ser genéticamente idénticos, se pueden comparar mucho mejor las diferencias que se han encontrado a todos los niveles, fisiológico, bioquímico y genético, ¡el sujeto de estudio y su control son idénticos! Para estudiarlos, se han ido obteniendo datos desde el 2015 (datos antes del viaje), y se han comparado con las muestras que se han obtenido durante el viaje orbital, más las que después han obtenido al volver a la tierra (se ha hecho un seguimiento global de más de 25 meses). Pensad que la estación orbital vuela a 400 km de la Tierra, pero como orbita a gran velocidad, la fuerza centrífuga resultante compensa la gravedad de la Tierra y dentro de la estación hay un ambiente de microgravedad, es decir, de casi ingravidez. Los autores de este estudio dividen los cambios y alteraciones potenciales que pueden sufrir los astronautas en cambios de bajo riesgo, de riesgo medio y de alto riesgo. Entre los cambios de bajo riesgo, han analizado la diversidad en la composición de la microbiota intestinal (lo que antes decían flora intestinal) y la diferencia en el peso y el índice de masa corporal. Entre los cambios de riesgo medio, han considerado las alteraciones osteomusculares (pérdida de masa ósea y muscular). Entre los cambios de más alto riesgo, se han estudiado los efectos de la microgravedad sobre el sistema cardiovascular, la alteración de las capacidades cognitivas y también de la visión, así como las alteraciones genéticas producidas como resultado de la radiación de alta energía.

Pues bien, los resultados muestran que los cambios de la microbiota, la pérdida de peso y otros cambios metabólicos son transitorios y se puede volver a la situación más o menos inicial después de un año en la Tierra. También es transitoria la pérdida de masa ósea, con descalcificación que podía intentar mantenerse en unos niveles aceptables si el astronauta hacía ejercicio continuado dentro de la estación. Los cambios en el funcionamiento del corazón, arterias y venas, se consideran relevantes, por ejemplo, aunque algunos se pueden revertir, trabajos previos demuestran que los astronautas que han estado en misiones Apollo y han ido a la Luna (fuera de la protección de la Tierra con respecto a la radiación de alta energía) presentan una mayor mortalidad debido a problemas cardiovasculares que aquellos astronautas que se han mantenido en tierra o en estaciones orbitales mucho más próximas. Por lo tanto, estas complicaciones de salud habrá que tenerlas en cuenta.

A pesar de los viajes interestelares nos parezcan una aventura muy excitante, el coste fisiológico, metabólico, genético, visual y cognitivo para nuestro cuerpo no será menor

Muy importantes han sido las diferencias genéticas, porque se ha producido numerosos cambios en la expresión de los genes (como adaptación a la nueva situación ambiental), y curiosamente, durante el tiempo en el espacio, se alargaron los telómeros (las regiones terminales de los cromosomas que hacen de reloj biológico con respecto al tiempo de juventud replicativa celular). Podríamos pensar que las células se habían rejuvenecido, pero nada de eso, sino que, al volver a la tierra, la longitud de los telómeros volvía rápidamente al tamaño correspondiente (similar a la del gemelo que no se había movido). Todavía más allá, las células del gemelo que había estado en el espacio contenían errores estructurales de los cromosomas, señal de rotura y reordenamiento. Es decir, el ADN se había roto y religado, un efecto que se da cuando hay mucho daño genético y que puede favorecer más adelante la aparición de cáncer. De hecho, en la estación orbital se ha calculado que la dosis de radiación recibida en un año puede superar la cantidad que recibimos en 50 años, y si se viajara hasta Marte, la cantidad sería todavía 5 o 6 veces superior. Por lo tanto, de rejuvenecer las células, nada de nada. Y estos cambios en el ADN son persistentes, de por vida y pueden tener consecuencias graves más adelante.

Uno de los problemas recurrentes de los astronautas es que tienen problemas de visión cuando vuelven. Se cree que los cambios de presión y la microgravedad afectan a la acumulación de líquido cefalorraquídeo en ciertas zonas del cerebro, y también dentro del globo ocular, con la formación de edemas que, si se complican, podrían causar un desprendimiento de retina. Por lo tanto, las complicaciones neuro-oculares se tienen que considerar también en viajes al espacio, pensad que el humano es un animal visual.

Por último, tenemos que tener en cuenta los cambios cognitivos, que muestran un cierto declive evidente y persistente (más allá de 6 meses) después del tiempo pasado en el espacio, con pérdida de velocidad de respuesta, memoria y éxito de respuesta. Otros trabajos también han observado una disminución del volumen cerebral en astronautas rusos, y esta afectación del sistema neurológico y de las capacidades cognitivas se ha corroborado con estudios en ratones (no os penséis que son ratones astronautas, son ratones sometidos a condiciones similares a las que se pueden encontrar en los viajes al espacio), que mostraron cambios en el comportamiento y en la capacidad de resolver situaciones, con un número muy menor de conexiones neuronales (hasta el 40% menos). En este enlace podéis encontrar un vídeo muy ilustrativo con estos efectos. Por lo tanto, el viaje al espacio, al menos hoy por hoy, tiene efectos no menores en nuestro cerebro.

Así, pues, a pesar de que el viaje a Marte y los viajes interestelares nos parezcan una aventura muy excitante, el coste fisiológico, metabólico, genético, visual y cognitivo para nuestro cuerpo no será menor, pero con mucha más investigación y sabiendo lo que nos espera, podemos intentar disminuir el impacto o revertir los efectos. Y algún día podremos decir: tú te vas a Marte y yo me quedo en la Tierra... ¡o al revés!

Gemma Marfany
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