MADRID 16 Oct. (EUROPA PRESS) -
Para comprender mejor el alcance completo de la inmunología durante los vuelos espaciales, el Buck Institute for Research on Aging (Estados Unidos), en colaboración con colegas vinculados a la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), la Agencia Espacial Europea (ESA), la Universidad de Cornell, la Universidad de Pittsburgh la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle (todas en Estados Unidos) y la Universidad de Toronto (Canadá), entre otras, han elaborado una guía completa que describe una gama completa de ciencias que vinculan los vuelos espaciales y el sistema inmunitario.
Con la llegada de los vuelos espaciales comerciales, es posible que un número cada vez mayor de personas viaje al espacio en los próximos años. Algunas incluso tendrán la oportunidad de viajar a la Luna o vivir en Marte. Uno de los principales riesgos para la salud asociados con los vuelos espaciales afecta al sistema inmunitario, que normalmente combate los virus y el cáncer. Ya se ha demostrado que los vuelos espaciales debilitan el sistema inmunitario; tanto astronautas actuales como retirados reportan problemas clínicos como enfermedades respiratorias y erupciones cutáneas. Estos problemas podrían agravarse aún más en vuelos de larga duración, como a Marte.
Dada la gran base de conocimientos en rápida expansión sobre el tema, el citado equipo de investigación utilizó el nombre "astroinmunología" para definir una subdisciplina de la inmunología dedicada al estudio de los efectos de los vuelos espaciales y sus factores estresantes asociados en el sistema inmunitario. El trabajo se publica en línea en 'Nature Reviews Immunology'.
"El futuro de la humanidad implicará vivir en el espacio exterior o en mundos distantes para algunas personas. El objetivo principal de establecer esta subespecialidad emergente de la astroinmunología es desarrollar contramedidas para proteger la salud de quienes exploran la vida fuera de la Tierra", apunta Winer.
"Lo especial de este artículo es que proporcionamos información mecanicista integrada sobre cómo todos estos factores estresantes relacionados con el espacio interactúan para alterar la fisiología inmunitaria, y al hacerlo, hemos definido el alcance de todo un campo, en su mayor parte, en un solo artículo. Además, muchos de estos mecanismos también podrían ser relevantes en la investigación del envejecimiento".
La guía comienza describiendo cómo se estudian en la Tierra los factores estresantes de los vuelos espaciales, incluida la microgravedad, la radiación cósmica, los cambios en los patrones de sueño-vigilia y el estrés fisiológico (de las variables asociadas a la misión), para imitar los vuelos espaciales, y lo que hemos aprendido de estos estudios, prestando especial atención a los mecanismos biológicos por los cuales estos factores estresantes afectan negativamente la función inmunológica.
A continuación, los autores analizan cómo la interacción inmunitaria durante los vuelos espaciales modifica el microbioma de los viajeros espaciales y facilita la reactivación de virus latentes. Posteriormente, centran su análisis en resumir cómo cambia el sistema inmunitario durante y después de los vuelos espaciales, aprovechando los hallazgos de misiones recientes a la Estación Espacial Internacional, el estudio Twins de la NASA y la misión Inspiration 4 de SpaceX. Su análisis integra datos de análisis multiómicos contemporáneos de estos estudios, proporcionando información completa y moderna sobre los mecanismos actuales por los cuales los vuelos espaciales afectan negativamente a la inmunidad.
"La mayoría de los datos clásicos de inmunología humana sobre vuelos espaciales provenían de estudios básicos de fenotipado. Se podía observar que los vuelos espaciales perturbaban el sistema inmunitario, pero se sabía muy poco sobre por qué este no funcionaba bien en el espacio", subraya Winer, quien actualmente desarrolla varios proyectos espaciales en su laboratorio. "Ahora que los investigadores han incorporado la multiómica al trabajo, nosotros y otros podemos identificar los mecanismos y las características distintivas de la disfunción inmunitaria relacionada con el espacio".
El artículo define los riesgos clínicos de disfunción inmunitaria en el espacio y define las vías para contramedidas, incluyendo la monitorización inmunitaria, el desarrollo de un protocolo de contramedidas inmunitarias, la vacunación y el uso de nutracéuticos espaciales predichos por aprendizaje automático. El trabajo se basa en una investigación publicada por el laboratorio Winer el año pasado en 'Nature Communications', que proporciona el primer atlas unicelular del sistema inmunitario humano en microgravedad simulada con validación en vuelos espaciales, y la identificación de contramedidas nutracéuticas espaciales, como la quercetina, que podrían utilizarse para normalizar la inmunidad durante los viajes espaciales.
Finalmente, los autores esperan con interés las nuevas estaciones espaciales, la Luna y Marte, y abordan cuestiones relacionadas con los enfoques de biobancos para estudiar el sistema inmunitario en el espacio, incluyendo el Biobanco de Medicina Aeroespacial de Cornell (CAMBank). Los autores también destacan los desafíos inherentes a la vida en Marte, como el impacto que la gravedad variable, el aumento de la radiación y el polvo lunar o marciano podrían tener en la función de las células inmunitarias con el tiempo. "Ahora podemos rastrear con precisión cómo se adapta cada célula del sistema inmunitario al espacio y a los diversos entornos planetarios, lo que puede orientar los preparativos para nuevas misiones y contribuir a la seguridad de los astronautas", declara Christopher Mason, profesor WorldQuant de Genómica y Biomedicina Computacional en Weill Cornell Medicine.
"El estudio de la astroinmunología aún se encuentra en una etapa muy temprana", apunta Winer, quien señala que pronto se obtendrán más datos de astronautas provenientes de este campo. "Creemos que este artículo sienta las bases para futuras investigaciones en uno de los sistemas del cuerpo más afectados por los vuelos espaciales. Sin duda, es un momento emocionante para participar en la investigación espacial".
El artículo también destaca los paralelismos entre el impacto de los vuelos espaciales y el envejecimiento en el sistema inmunitario, lo que sugiere beneficios sinérgicos para ambos campos de estudio.
Huixun Du, recién graduada de doctorado del laboratorio Winer, es una de las autoras principales del estudio. "Los vuelos espaciales son un excelente modelo para el envejecimiento acelerado", afirma, y añade que los investigadores ahora pueden ver los detalles de cómo fallan las mitocondrias en el espacio. "Las mitocondrias no funcionan tan eficientemente en el espacio y comienzan a producir radicales libres. Estos mismos procesos ocurren con el envejecimiento", concluye.