Viajar al espacio altera la expresión de los genes de las células blancas y debilita nuestro sistema inmunológico

Viajar al espacio altera la expresión de los genes de las células blancas y debilita el sistema inmunológico. Los cambios son transitorios y se recuperan al volver a la Tierra. El hallazgo podría ayudar a proteger la salud de los astronautas en futuras misiones.

¿Qué le pasa a nuestro cuerpo cuando salimos de la atmósfera terrestre y nos exponemos a las condiciones extremas del espacio? Esta es una pregunta que intriga tanto a los científicos como al público en general, sobre todo ante la posibilidad de realizar misiones espaciales cada vez más largas y lejanas.

Uno de los aspectos que más preocupa es el efecto del espacio sobre nuestro sistema inmunológico, es decir, el conjunto de mecanismos que nos defienden de las infecciones y las enfermedades.

Se sabe que los astronautas son más propensos a sufrir infecciones mientras están en el espacio, como erupciones cutáneas, enfermedades respiratorias o reactivación de virus latentes.

También se ha observado que los astronautas liberan más partículas virales vivas, por ejemplo, del virus de Epstein-Barr, del virus varicela-zóster, responsable de la culebrilla (herpes zóster), del herpes-simple-1 (VHS-1), responsable de las llagas o del citomegalovirus (CMV). Estas observaciones sugieren que nuestro sistema inmunológico se debilita al viajar al espacio. Pero ¿qué podría causar este déficit inmune?

Respuesta inmune

Un nuevo estudio publicado en la revista Frontiers in Immunology ha intentado responder a esta cuestión analizando la expresión de los genes en las células blancas o leucocitos, que son las principales responsables de la respuesta inmune.

Los investigadores, liderados por la profesora Odette Laneuville de la Universidad de Ottawa, estudiaron una muestra de 14 astronautas, incluyendo tres mujeres y 11 hombres, que residieron a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) durante entre 4.5 y 6.5 meses entre 2015 y 2019.

Los leucocitos se aislaron a partir de 4 mililitros de sangre extraída de cada astronauta en 10 momentos diferentes: una vez antes del vuelo, cuatro veces durante el vuelo y cinco veces al volver a la Tierra.

Los resultados mostraron que la expresión de muchos genes relacionados con las funciones inmunes disminuía rápidamente cuando los astronautas llegaban al espacio, mientras que ocurría lo contrario cuando regresaban a la Tierra después de seis meses a bordo de la ISS.

Expresión cambiada

Los investigadores identificaron dos grupos de genes, con 247 y 29 genes respectivamente, que cambiaban su expresión al unísono a lo largo del tiempo estudiado. Los genes del primer grupo se reducían al llegar al espacio y aumentaban al volver a la Tierra, mientras que los genes del segundo seguían el patrón opuesto.

Ambos grupos consistían principalmente en genes que codifican para proteínas, pero con una diferencia: su función predominante estaba relacionada con la inmunidad para los genes del primer grupo, y con las estructuras y funciones celulares para el segundo.

Estos resultados sugieren que cuando alguien viaja al espacio, estos cambios en la expresión génica provocan una disminución rápida en la fuerza de su sistema inmunológico.

Riesgo de enfermedades

"Una inmunidad más débil aumenta el riesgo de enfermedades infecciosas, limitando la capacidad de los astronautas para realizar sus exigentes misiones en el espacio. Si una infección o una condición relacionada con el sistema inmune evolucionara a un estado grave que requiriera atención médica, los astronautas en el espacio tendrían un acceso limitado a la atención, la medicación o la evacuación", explica el Dr. Guy Trudel, otro de los investigadores en un comunicado.

La buena noticia es que los cambios en la expresión génica y en la respuesta inmune son transitorios, y desaparecen al volver a la Tierra.

Adaptación al espacio

Esto indica que el sistema inmunológico se adapta al entorno espacial y se recupera al regresar al entorno terrestre.

Sin embargo, los investigadores advierten que se necesitan más estudios para determinar los efectos a largo plazo del espacio sobre el sistema inmunológico, especialmente si se planean misiones más prolongadas o a otros planetas.

"Este estudio proporciona una visión sin precedentes de cómo el espacio afecta a nuestro sistema inmunológico a nivel molecular. Estos hallazgos podrían ayudar a desarrollar estrategias para proteger la salud de los astronautas en futuras misiones espaciales", concluyó la Dra. Laneuville.

Referencia

The transcriptome response of astronaut leukocytes to long missions aboard the International Space Station reveals immune modulation. Daniel Stratis et al. Front. Immunol., 22 June 2023, Sec. Systems Immunology, Volume 14 – 2023. DOI:https://doi.org/10.3389/fimmu.2023.1171103.