El histórico Estudio de gemelos de la NASA investigó a los astronautas gemelos idénticos Scott y Mark Kelly y proporcionó nueva información sobre los efectos en la salud de pasar tiempo en el espacio.

La profesora de la Universidad Estatal de Colorado, Susan Bailey, fue una de los más de 80 científicos de 12 universidades que realizaron investigaciones sobre el experimento del libro de texto; Mark permaneció en la Tierra mientras Scott orbitaba en lo alto durante casi un año. El esfuerzo masivo fue coordinado por el Programa de Investigación Humana de la NASA.

Bailey ha continuado su investigación de la NASA y ahora se une a más de 200 investigadores de docenas de académicos, Gobierno, grupos aeroespaciales y de la industria para publicar un paquete de 30 artículos científicos en cinco revistas de Cell Press el 25 de noviembre.

Jared Luxton, quien recientemente recibió su doctorado en biología celular y molecular en CSU, es el primer autor de dos de los estudios. Ahora es científico de datos en el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos en Fort Collins.

La investigación, que incluye un artículo general que cubre lo que los investigadores han aprendido sobre las características fundamentales de los vuelos espaciales, representa el mayor conjunto de datos de biología espacial y efectos sobre la salud de los astronautas jamás producido.

Para Bailey, también es un hito que marca muchos años de trabajo con la NASA, que incluyó su papel principal en estudios básicos de radiación y el honor de ser seleccionada como investigadora para el Estudio de Gemelos y proyectos de investigación simultáneos que involucran a astronautas. Durante este tiempo, varios estudiantes de posgrado en su laboratorio obtuvieron títulos de doctorado bajo su tutoría.

"Ahora tenemos una base sobre la que construir:cosas que sabemos que debemos buscar en los futuros astronautas, incluidos los cambios en la longitud de los telómeros y las respuestas al daño del ADN, "Dijo Bailey." En el futuro, nuestro objetivo es tener una mejor idea de los mecanismos subyacentes, de lo que sucede durante los vuelos espaciales de larga duración en el cuerpo humano y cómo varía entre las personas. No todo el mundo responde de la misma forma. Esa fue una de las cosas buenas de tener una cohorte más grande de astronautas en estos estudios ".

Estudiar los extremos de los cromosomas, con implicaciones para el envejecimiento

Bailey es un experto en telómeros y daño del ADN inducido por radiación, áreas de investigación que eran de gran interés en todo el mundo cuando se publicó el Estudio de gemelos. En ese estudio, ella y su equipo descubrieron que los telómeros de Scott en sus glóbulos blancos se alargaban mientras estaba en el espacio, y posteriormente volvió a su longitud casi normal después de estar de regreso en la Tierra.

Los telómeros son "tapas" protectoras en los extremos de los cromosomas que se acortan a medida que la persona envejece. Los grandes cambios en la longitud de los telómeros podrían significar que una persona corre el riesgo de un envejecimiento acelerado o las enfermedades que acompañan al envejecimiento. enfermedades cardiovasculares y cáncer, por ejemplo.

En las últimas investigaciones, Muralla exterior, Luxton, Lynn Taylor, investigadora asociada senior, y su equipo estudiaron a un grupo de 10 astronautas no emparentados, incluido el ex alumno de CSU, el Dr. Kjell Lindgren, comparando los resultados con los hallazgos de los gemelos Kelly. Los investigadores no tuvieron acceso a la sangre en vuelo ni a otras muestras de todos los miembros de la tripulación. pero Bailey dijo que tenían muestras de sangre antes y después del vuelo espacial para todos.

Las investigaciones involucraron a astronautas que pasaron aproximadamente seis meses en la Estación Espacial Internacional en órbita terrestre baja, que está protegido de alguna radiación espacial. A pesar de la protección, Los científicos encontraron evidencia de daños en el ADN que podrían ser señales de advertencia de posibles efectos en la salud.

Nuevo descubrimiento del estrés oxidativo

Entre los nuevos hallazgos, El equipo de investigación descubrió que el estrés oxidativo crónico durante los vuelos espaciales contribuyó al alargamiento de los telómeros que observaron. También encontraron que los astronautas en general tenían telómeros más cortos después del vuelo espacial que antes. El equipo también observó diferencias individuales en las respuestas.

Para obtener más información sobre estos hallazgos, El equipo de Bailey también estudió a los escaladores gemelos que escalaron el monte Everest, un ambiente extremo en la Tierra. Los gemelos que no trepaban permanecieron a menor altitud, incluso en Boulder, Colorado. Notablemente, el equipo encontró evidencia similar de estrés oxidativo y cambios en la longitud de los telómeros en los escaladores.

Christopher Mason, profesor asociado de Weill Cornell Medicine y coautor de Bailey, realizó análisis de expresión genética en los escaladores del monte Everest. Encontró evidencia de una telomerasa independiente, Vía basada en la recombinación del mantenimiento de la longitud de los telómeros que se sabe que da como resultado telómeros más largos.

Bailey dijo que cuando ocurre el estrés oxidativo crónico, daña los telómeros.

"Las células sanguíneas normales están muriendo y tratando de sobrevivir, ", dijo." Se están adaptando a su nuevo entorno. Algunas células activarán una vía alternativa para mantener funcionando sus telómeros. Es similar a lo que sucede con algunos tumores. Algunas de las células emergen de ese proceso. Eso es lo que creemos que también estamos viendo durante los vuelos espaciales ".

Luxton dijo que el mecanismo descrito anteriormente, conocido como alargamiento alternativo de los telómeros, o ALT — fue un hallazgo inesperado.

"Por lo general, se ve que en el cáncer o en los embriones en desarrollo, " él dijo.

Cuida tus telómeros

Al igual que las conclusiones del estudio de gemelos, Bailey dijo que los nuevos hallazgos tienen implicaciones para los futuros viajeros espaciales que establezcan una base en la Luna o viajen a Marte. o incluso como turista espacial. Las misiones de exploración de larga duración implicarán un aumento del tiempo y la distancia fuera de la protección de la Tierra.

Aunque tener telómeros más largos en el espacio puede parecer algo bueno, tal vez incluso una "fuente de la juventud, "La científica dijo que sospecha que la historia tiene un final algo diferente.

"Mayor vida útil, o inmortalidad, de células que han sufrido daños en el ADN inducidos por la radiación espacial, como inversiones cromosómicas, es una receta para aumentar el riesgo de cáncer, " ella dijo.

Bailey dijo que ella y el equipo observaron una mayor frecuencia de inversiones en todos los miembros de la tripulación. durante y después del vuelo espacial.

"Los telómeros realmente reflejan nuestro estilo de vida, ya sea dentro o fuera del planeta, ", dijo Bailey." Nuestras elecciones marcan una diferencia en la rapidez o la eficacia con la que envejecemos. Es importante cuidar sus telómeros ".