Mientras las agencias espaciales se preparan para las misiones tripuladas a Marte, un nuevo estudio sugiere que los astronautas podrían enfrentarse a un peligro subestimado durante el largo viaje: daños renales que podrían no hacerse evidentes hasta que ya sea difícil revertirlos.
El estudio, dirigido por investigadores del University College London y publicado en Nature Communications, examinó cómo los vuelos espaciales afectan a los riñones, órganos que regulan silenciosamente el agua, la sal, el calcio y los desechos del cuerpo. Los hallazgos apuntan a una posibilidad preocupante: en una misión prolongada más allá del campo magnético protector de la Tierra, los riñones podrían ser vulnerables no sólo a la microgravedad, sino también a la radiación cósmica galáctica.
Investigadores de más de 40 instituciones de los cinco continentes llevaron a cabo lo que describen como el estudio más exhaustivo realizado hasta la fecha sobre la salud renal en los vuelos espaciales. Su análisis se basó en más de 40 misiones en órbita terrestre baja con humanos y ratones, así como en 11 simulaciones de vuelos espaciales en tierra con roedores. Algunas de estas simulaciones expusieron a los animales a dosis de radiación cósmica galáctica diseñadas para simular las que los astronautas podrían encontrar durante largas misiones a Marte.
Tus riñones en el espacio
Desde la década de 1970, se sabe que los vuelos espaciales provocan diversos problemas de salud, como pérdida de masa ósea, debilitamiento cardíaco, problemas de visión y cálculos renales. Estos problemas suelen atribuirse a la exposición a la microgravedad y a la radiación espacial, como los vientos solares.
Hasta ahora, la mayoría de los astronautas han volado en órbita terrestre baja, incluso a bordo de la Estación Espacial Internacional. Sólo los astronautas del programa Apolo viajaron más allá de la magnetosfera terrestre, y sus misiones lunares duraron días en lugar de los meses o años necesarios para Marte. Esto significa que los científicos aún cuentan con evidencia directa limitada sobre lo que les sucede a los órganos humanos durante los viajes prolongados al espacio profundo.
“Sabemos lo que les ha ocurrido a los astronautas en las misiones espaciales relativamente cortas realizadas hasta ahora, en cuanto a un aumento de problemas de salud como los cálculos renales”, dijo Keith Siew, primer autor del estudio del London Tubular Centre, con sede en el Departamento de Medicina Renal de la UCL. “Lo que no sabemos es por qué se producen estos problemas, ni qué les ocurrirá a los astronautas en vuelos más largos, como la misión propuesta a Marte”.
El estudio reveló que tanto los riñones humanos como los animales experimentan una remodelación significativa en el espacio. Ciertos túbulos renales, responsables del ajuste preciso del equilibrio de calcio y sal, mostraron signos de contracción tras menos de un mes en el espacio. La causa probable de esta contracción es la microgravedad, aunque se requiere más investigación para determinar si la interacción entre la microgravedad y la radiación podría acelerar o agravar estos cambios estructurales.
“Si no desarrollamos nuevas formas de proteger los riñones, diría que, si bien un astronauta podría llegar a Marte, probablemente necesitaría diálisis en el viaje de regreso”, dijo Siew. “Sabemos que los riñones tardan en mostrar signos de daño por radiación; para cuando esto se hace evidente, probablemente sea demasiado tarde para prevenir la insuficiencia renal, lo cual sería catastrófico para las posibilidades de éxito de la misión”.
El problema de Marte
Este punto es importante porque la formación de cálculos renales en el espacio se ha atribuido a menudo principalmente a la pérdida ósea. Se pensaba que, si los huesos perdían calcio en microgravedad, los riñones simplemente tenían que lidiar con el exceso. Sin embargo, este nuevo estudio sugiere que el propio riñón podría estar modificando su metabolismo de sales y minerales, lo que convertiría el riesgo de cálculos en un problema renal primario, además de un problema esquelético.
El estudio también reveló cambios estructurales en la nefrona. En lugar de simplemente encogerse, algunas partes del túbulo renal se remodelaron: el túbulo contorneado distal aumentó de tamaño, mientras que la densidad tubular general disminuyó. El túbulo contorneado distal desempeña un papel fundamental en la regulación del equilibrio de sales y calcio, lo que hace que estos cambios sean especialmente relevantes para el riesgo de cálculos renales y la función renal a largo plazo.
La radiación también influye. Los rayos cósmicos galácticos son partículas de alta energía que viajan por el espacio desde fuera del sistema solar. Son difíciles de bloquear. Un blindaje grueso puede ayudar a mitigar parte de la radiación, pero con partículas muy energéticas también puede producir radiación secundaria cuando estas impactan contra el material de la nave espacial. Esto convierte a la radiación del espacio profundo en uno de los riesgos biomédicos más difíciles de abordar. El hallazgo más alarmante para los futuros astronautas de Marte es que los ratones expuestos a radiación cósmica galáctica (RCG) que simula la radiación durante 2,5 años sufrieron daños renales permanentes y pérdida de función.
Mejor protección
Eso no significa que una misión a Marte sea imposible. El estudio no fue un ensayo clínico con astronautas que viajaran a Marte, y los experimentos con ratones no pueden predecir con exactitud los resultados en humanos. Sin embargo, sí sugiere que la salud renal debe considerarse un riesgo fundamental de la misión, no un asunto secundario.
“Nuestro estudio subraya que, si se planea una misión espacial, los riñones son de vital importancia”, afirmó Stephen B. Walsh, autor principal del estudio e investigador del London Tubular Centre de la UCL. “No se pueden proteger de la radiación galáctica con blindaje, pero a medida que aprendamos más sobre la biología renal, será posible desarrollar medidas tecnológicas o farmacológicas que faciliten los viajes espaciales prolongados”.
Estas contramedidas también podrían ser importantes en la Tierra. Las lesiones por radiación son un problema en la terapia contra el cáncer, donde los médicos deben limitar las dosis, en parte para evitar dañar órganos sanos como los riñones. Comprender cómo responden los riñones a la radiación espacial podría, en última instancia, ayudar a pacientes que se encuentran lejos de cualquier plataforma de lanzamiento.
Por ahora, el estudio añade una capa más de complejidad al sueño de enviar humanos a Marte. Los cohetes, los hábitats y los sistemas de soporte vital son solo una parte del desafío. Los astronautas también tendrán que transportar su propia biología a través del espacio profundo, incluyendo dos pequeños órganos que podrían resultar mucho más vulnerables de lo que se creía.
Fuente: ZME Science.