‘Ratones poderosos’ que fueron al espacio podrían ayudar a proteger los músculos y huesos de los astronautas – CNN

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(CNN) — «Ratones poderosos» genéticamente mejorados que formaron parte de un experimento de salud en la Estación Espacial Internacional han demostrado que bloquear una vía de señalización molecular puede proteger contra la pérdida de densidad muscular y ósea en ausencia de gravedad.

El nuevo estudio también reveló que este tratamiento promovió la recuperación de masa muscular y ósea una vez que los ratones regresaron a la Tierra.

Los resultados son prometedores para los investigadores porque podrían usarse para desarrollar terapias que podrían ayudar a los astronautas a mitigar la pérdida de masa muscular y ósea que experimentan durante los vuelos espaciales a largo plazo.

Apuntar a esta vía también podría usarse para ayudar a las personas en la Tierra que experimentan pérdida muscular y ósea debido a diversas afecciones como distrofia muscular, osteoporosis y enfermedades que causan desgaste muscular como cáncer, enfermedades cardíacas, sepsis y sida.

El estudio fue publicado el lunes en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. Los astronautas de la NASA Drew Morgan, Christina Koch y Jessica Meir, que participaron en el experimento mientras estaban en la estación espacial, se incluyen como autores e investigadores del estudio.

Ratones en el espacio

Los 40 ratones hembra, proporcionados por el Laboratorio Jackson sin fines de lucro en Maine, fueron manipulados genéticamente para el crecimiento muscular en un experimento para comprender mejor cómo la gravedad cero afecta el cuerpo humano.

Se lanzaron y llegaron a la estación espacial en diciembre y se sumergieron en una cápsula SpaceX Dragon el 7 de enero en el Océano Pacífico.

Los vehículos de carga SpaceX son únicos en el sentido de que pueden traer nuevos materiales y experimentos a la estación espacial y regresar a la Tierra 30 días después. Esto significa que las muestras pueden devolverse al suelo de manera oportuna, lo que permitió que los ratones vivos regresaran a la Tierra, dijo Morgan, quien también se desempeña como médico de emergencia en el Ejército de EE. UU.

Estos ratones son solo uno de los muchos grupos de roedores que han volado sobre la estación espacial a lo largo de los años en nombre de la investigación.

El experimento se llamó Rodent Research-19 y se usó para estudiar tanto la miostación como la activina, que son las vías de señalización molecular que pueden influir y regular la densidad ósea y la masa del músculo esquelético, según la NASA. Estas vías, creen los investigadores, podrían ser objetivos para prevenir la pérdida de masa muscular y ósea durante las misiones y ayudar con los esfuerzos de recuperación una vez que los astronautas regresen a la Tierra.

Mientras estaban en la estación espacial, algunos de los ratones fueron tratados con un agente, el receptor ACVR2B, que en realidad bloqueó las vías para ver cómo afectaba la pérdida ósea y muscular. También se sabe que el bloqueo de estas vías induce el crecimiento muscular y óseo.

Debido a que algunos de estos ratones fueron modificados genéticamente para carecer de miostatina, tenían el doble de masa muscular promedio, de ahí el apodo de «ratones poderosos».

A size comparison shows the genetically modified mouse compared with a regular wild mouse.

Comparación de tamaño del ratón modificado con un ratón común.

Los ratones que volaron en la estación espacial se compararon con un grupo de control de 40 ratones hembra que permanecieron en la Tierra.

Los ratones en el espacio y en la Tierra que recibieron el tratamiento con el receptor mantuvieron e incluso aumentaron en gran medida su masa muscular y ósea en comparación con los ratones no tratados. Mientras tanto, los ratones no tratados experimentaron una pérdida significativa de masa muscular y ósea.

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Después de regresar a la Tierra, los ratones que recibieron el tratamiento del receptor también mostraron una mayor recuperación de la masa muscular. Esto se comparó con los ratones de control que no recibieron el tratamiento al regresar a la Tierra.

«Los ratones que estaban hipermusculares como resultado de tener una mutación en el gen de la miostatina pudieron retener la mayor parte, si no todo, de ese músculo extra durante el vuelo espacial», dijeron los autores del estudio Se-Jin Lee y Emily L. Germain-Lee en un correo electrónico.

«Estos hallazgos muestran que bloquear las actividades de estas hormonas funciona para mejorar tanto los músculos como los huesos, incluso cuando los ratones no pueden soportar peso».

El Dr. Lee es profesor en el Laboratorio Jackson y profesor presidencial distinguido en la Facultad de Medicina de la Universidad de Connecticut. La Dra. Germain-Lee es endocrinóloga pediátrica en el Centro Médico Infantil de Connecticut y profesora de pediatría en la Facultad de Medicina de la Universidad de Connecticut.

«Una cosa que nos sorprendió un poco es lo resistentes que son los ratones incluso cuando se les somete a todas las tensiones asociadas con los viajes espaciales», dijeron. «Sabíamos que los ratones habían sido enviados al espacio en el pasado, pero todavía nos pareció notable que después de pasar un mes en la estación internacional, parecían reanudar su actividad normal muy rápidamente después de regresar a la Tierra».

Ayudando a los humanos a adaptarse

Los astronautas en la estación espacial hacen ejercicio todos los días para mitigar la pérdida de masa muscular y ósea, pero experimentos como este pueden ayudar a los científicos a comprender cómo ocurre la pérdida y establecer mejores formas de manejarla.

Las contramedidas de ejercicio que usan los astronautas, que incluyen dos horas de entrenamiento de resistencia y ejercicios cardiovasculares, no siempre son posibles durante los vuelos espaciales de larga duración.

«El potencial de un tratamiento farmacológico que podría prevenir (la pérdida ósea y muscular) es muy prometedor en vuelos espaciales de larga duración», dijo Morgan.

Pero existen efectos secundarios potenciales que deben considerarse y comprenderse, dijeron los investigadores.

«Aunque la función principal de la miostatina es regular el crecimiento muscular, un fármaco que se dirige a otras hormonas además de la miostatina puede afectar otros tejidos además del músculo», dijeron los investigadores.

Los médicos citaron un ejemplo que incluía a Acceleron, una empresa de biotecnología, que utilizó su versión de este receptor en ensayos clínicos para tratar a pacientes con distrofia muscular de Duchenne. Algunos de los pacientes experimentaron hemorragias nasales, pero la razón de esto no se comprende del todo. Pero arroja luz sobre el hecho de que estos receptores pueden bloquear otras cosas más allá de la miostatina.

«El desafío en el futuro será comprender las razones de este y otros efectos con el objetivo de averiguar cómo modificar estos medicamentos para evitar tales problemas», dijeron los investigadores.

El estudio ha revelado nuevas preguntas para los investigadores. En el futuro, quieren comprender mejor los cambios causados por la microgravedad en la sangre, los músculos y los huesos. También quieren considerar cómo realizar más investigaciones sobre una futura misión espacial.

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«Nuestra esperanza es que esto se pueda utilizar tanto para los astronautas durante viajes espaciales prolongados como para las personas en la Tierra que sufren pérdida de masa muscular y ósea», dijeron los médicos. «Aún queda mucho trabajo por hacer en este sentido, pero creemos que este tipo de estrategia es prometedora».

«Nos gustaría centrarnos en encontrar formas de diseñar mejores candidatos a fármacos que podrían evitar algunos de los posibles efectos secundarios. Solo comprendiendo la ciencia subyacente podremos intentar traducir este trabajo en nuevos tratamientos médicos».

Los astronautas también son la base para comprender cómo el entorno espacial puede afectar a los humanos.

Koch y Morgan participaron en estadías prolongadas; Koch con 11 meses a bordo y Morgan, nueve. Actualmente, los astronautas suelen pasar unos seis meses en la estación espacial, pero algunos como Scott Kelly se han quedado durante casi un año para probar cómo reacciona el cuerpo humano a vuelos espaciales largos.

Estos estudios de salud podrían aplicarse a futuros vuelos espaciales a largo plazo mientras la NASA mira hacia el futuro con el programa Artemis, que tiene como objetivo devolver a los humanos a la Luna en 2024 y eventualmente podría llevarlos a Marte.

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