Desde la década de 1970, en los años posteriores a que los humanos viajaran por primera vez más allá del campo magnético de la Tierra, se sabe por experiencia que los vuelos espaciales causan ciertos problemas de salud. Éstos incluyen pérdida de masa ósea, debilitamiento del corazón y de la vista y desarrollo de cálculos renales.
El estudio, publicado en ‘Nature Communications’, es el análisis más grande sobre la salud renal en vuelos espaciales hasta la fecha e incluye el primer conjunto de datos de salud para astronautas comerciales. Se publica como parte de una colección especial de artículos de ‘Nature’ sobre el espacio y la salud.
Se cree que muchos de estos problemas tiene su origen en la exposición a la radiación espacial, como los vientos solares del Sol y la radiación cósmica galáctica (GCR) del espacio profundo, de la que nos protege el campo magnético de la Tierra. Como la mayoría de los vuelos espaciales tripulados se realizan en órbita terrestre baja (LEO) y reciben protección parcial del campo magnético de la Tierra, sólo las 24 personas que han viajado a la Luna han estado expuestas a la GCR sin paliativos y sólo durante un corto tiempo (6-12 días).
Nadie ha estudiado qué cambios podrían estar ocurriendo en los riñones y otros órganos como resultado de las condiciones que se experimentarían durante los viajes espaciales más allá del campo magnético de la Tierra durante períodos más largos. Ahora, un nuevo estudio, dirigido por investigadores de la University College London (UCL), revela que la estructura y función de los riñones se altera con los vuelos espaciales, mientras que la radiación galáctica causa daños permanentes que pondrían en peligro cualquier misión a Marte.
En esta investigación financiada por Wellcome, St Peters Trust y Kidney Research UK (KRUK), un equipo de investigadores, dirigido por la UCL, de más de 40 instituciones en cinco continentes, llevó a cabo una serie de experimentos y análisis para investigar cómo responden los riñones a los vuelos espaciales.
Esto incluyó evaluaciones biomoleculares, fisiológicas y anatómicas utilizando datos y muestras de 20 cohortes de estudio. Tuvieron en cuenta muestras de más de 40 misiones espaciales en órbita terrestre baja en las que participaron humanos y ratones, la mayoría de las cuales fueron a la Estación Espacial Internacional, así como 11 simulaciones espaciales en las que participaron ratones y ratas.
Siete de estas simulaciones involucraron a ratones expuestos a dosis de GCR simuladas equivalentes a misiones a Marte de 1,5 años y 2,5 años, imitando vuelos espaciales más allá del campo magnético de la Tierra.
Los resultados indicaron que tanto los riñones humanos como los animales son ‘remodelados’ por las condiciones en el espacio, con túbulos renales específicos responsables de ajustar el equilibrio de calcio y sal que muestran signos de contracción después de menos de un mes en el espacio. Los investigadores dicen que la causa probable de esto es la microgravedad en lugar del GCR, aunque se requiere más investigación para determinar si la interacción de la microgravedad y el GCR puede acelerar o empeorar estos cambios estructurales.
Anteriormente se pensaba que la razón principal por la que se desarrollan cálculos renales durante las misiones espaciales se debía únicamente a la pérdida ósea inducida por la microgravedad, que conduce a una acumulación de calcio en la orina. Sin embargo, los hallazgos del equipo de la UCL apuntaron a que la forma en que los riñones procesan las sales se altera fundamentalmente con los vuelos espaciales y probablemente sea un contribuyente principal a la formación de cálculos renales.
El hallazgo más alarmante, al menos para cualquier astronauta que esté considerando un viaje de ida y vuelta de tres años a Marte, es que los riñones de ratones expuestos a radiación que simulaba GCR durante dos años y medio experimentaron daños permanentes y pérdida de función.
«Sabemos lo que les ha sucedido a los astronautas en las misiones espaciales relativamente cortas realizadas hasta ahora, en términos de un aumento de problemas de salud como cálculos renales. Lo que no sabemos es por qué ocurren estos problemas, ni qué les sucederá a los astronautas en vuelos más largos como la misión propuesta a Marte. Si no desarrollamos nuevas formas de proteger los riñones, yo diría que, si bien un astronauta podría llegar a Marte, podría necesitar diálisis en el camino de regreso. Sabemos que los riñones tardan en mostrar signos de daño por radiación. Cuando esto se haga evidente, probablemente sea demasiado tarde para evitar el fracaso, lo que sería catastrófico para las posibilidades de éxito de la misión«, advierte el doctor Keith Siew, primer autor del estudio del Centro Tubular de Londres, con sede en el Departamento de Medicina Renal de la UCL.
Los autores aseguran que, aunque los resultados revelan serios obstáculos para una misión a Marte, es necesario identificar los problemas antes de poder desarrollar soluciones.
«Nuestro estudio destaca el hecho de que si estás planeando una misión espacial, los riñones realmente importan. No es posible protegerlos de la radiación galáctica usando blindajes, pero a medida que aprendamos más sobre biología renal, tal vez sea posible desarrollar medidas tecnológicas o farmacéuticas para facilitar los viajes espaciales prolongados. Cualquier medicamento desarrollado para los astronautas también puede ser beneficioso aquí en la Tierra, por ejemplo permitiendo que los riñones de los pacientes con cáncer toleren dosis más altas de radioterapia, siendo los riñones uno de los factores limitantes a este respecto«, añade el profesor Stephen B. Walsh, autor senior del estudio del Centro Tubular de Londres, Departamento de Medicina Renal de la UCL.
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