Un reciente estudio ha revelado que las células madre humanas y las células madre progenitoras hematopoyéticas (HSPC) experimentan un envejecimiento acelerado tras solo 45 días en el espacio. Esta investigación fue llevada a cabo por un equipo del Instituto de Células Madre Sanford de la Universidad de California en San Diego, y los hallazgos se publicaron en la revista Cell Stem Cell.
Utilizando sistemas automatizados de nanobiorreactores impulsados por inteligencia artificial, los investigadores realizaron un seguimiento de las células madre en cuatro misiones de Servicios de Reabastecimiento Comercial de SpaceX a la Estación Espacial Internacional (ISS). Los resultados mostraron que las células madre perdieron parte de su capacidad para producir nuevas células sanas y se volvieron más vulnerables al daño del ADN, evidenciando signos de envejecimiento acelerado en los extremos de sus cromosomas.
Impacto del espacio en la salud celular
La doctora Catriona Jamieson, directora del Instituto, destacó que «el espacio es la prueba de estrés definitiva para el cuerpo humano». Este estudio es crucial ya que pone de manifiesto cómo factores estresantes como la microgravedad y la radiación cósmica pueden acelerar el envejecimiento molecular de las células madre sanguíneas. Comprender estos cambios no solo es vital para la protección de los astronautas en misiones prolongadas, sino que también puede aportar información sobre el envejecimiento humano y enfermedades como el cáncer en la Tierra.
Previamente, estudios de la NASA habían demostrado que los vuelos espaciales pueden afectar la función inmunitaria y la longitud de los telómeros. Uno de los estudios más relevantes, el Estudio de Gemelos de la NASA, realizó un seguimiento de Scott Kelly, quien pasó 340 días en la ISS, mientras su gemelo idéntico, Mark Kelly, permaneció en la Tierra. Este experimento reveló alteraciones en la genética y la fisiología, aunque muchos cambios se revirtieron tras el regreso de Kelly.
Nuevas tecnologías para el estudio de células madre
El nuevo estudio se basa en los hallazgos del Estudio de Gemelos y en la labor del grupo Space Omics and Medical Atlas, que ha publicado numerosos artículos científicos sobre medicina aeroespacial. Los investigadores desarrollaron una innovadora plataforma de «nanobiorreactor» que permitió cultivar y monitorear células madre en el espacio con herramientas de imágenes impulsadas por inteligencia artificial. Las conclusiones revelaron que las células madre expuestas a vuelos espaciales de 32 a 45 días mostraron características típicas del envejecimiento, volviéndose más activas de lo normal y agotando sus reservas.
Además, se observaron signos de inflamación y estrés en las mitocondrias de estas células, que son esenciales para la producción de energía celular. Este estrés podría afectar la función inmunitaria y aumentar el riesgo de enfermedades. Sin embargo, alentadoramente, cuando estas células fueron colocadas en un ambiente joven y saludable, parte del daño comenzó a revertirse, sugiriendo que es posible rejuvenecer las células envejecidas si se aplican las intervenciones adecuadas.
Estos hallazgos no solo tienen implicaciones para la salud de los astronautas, sino que también son fundamentales para comprender los mecanismos del envejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad en nuestro planeta. Los expertos enfatizan la necesidad de desarrollar nuevas contramedidas que protejan la función de las células madre durante misiones prolongadas y apoyan la creación de marcadores biológicos que permitan detectar el envejecimiento inducido por el estrés de manera temprana.
El equipo de investigación tiene planes de ampliar este trabajo con nuevas misiones a la ISS y estudios con astronautas, centrándose en la monitorización en tiempo real de cambios moleculares y posibles intervenciones farmacéuticas o genéticas para proteger la salud humana en el espacio y más allá. Hasta la fecha, el Instituto de Células Madre Sanford ha realizado 16 misiones a la ISS.
