Los astronautas expuestos a la microgravedad experimentan cambios en la fisiología, que incluyen supresión inmune, aumento de la inflamación y reducción de la masa muscular y la densidad ósea. Con el aumento de los vuelos espaciales tripulados, es importante comprender los cambios en los mecanismos moleculares subyacentes a estos cambios.

El autor principal, el profesor Simon Archer, profesor de Biología Molecular del Sueño en la Universidad de Surrey, dijo:"Este estudio único representa el mayor conjunto de datos longitudinales de expresión genética de series temporales en humanos. La expresión genética humana varía rítmicamente durante las 24 horas del día, y Es importante recopilar datos de series temporales en lugar de solo puntos temporales únicos para obtener una imagen completa de lo que ocurre en el cuerpo cuando se expone a una microgravedad simulada.

"También plantea dudas sobre el impacto del reposo constante en cama en nuestros cuerpos, ya que hemos identificado un efecto dramático en la organización temporal de la expresión genética humana".

En un estudio coordinado por la Agencia Espacial Europea en la clínica espacial MEDES de Toulouse, 20 hombres completaron un protocolo de 90 días que consistía en dos semanas de referencia antes de 60 días de reposo constante en cama con un ángulo de inclinación de seis grados con la cabeza hacia abajo para simular los efectos de la microgravedad que experimentan los astronautas. El protocolo concluyó con dos semanas de recuperación.

El equipo de investigación analizó la expresión genética durante una serie de tiempo de 24 horas durante dos días al inicio, tres días en reposo en cama y uno en recuperación. Los resultados mostraron que el protocolo afectó al 91 % de la expresión genética, con importantes alteraciones en el número, el tiempo y la amplitud de los genes rítmicos, que muestran cambios en su ARNm cada 24 horas.

La expresión genética alterada se asocia con la traducción de proteínas, procesos inmunológicos e inflamatorios y una disminución de la función muscular. Durante el período de recuperación, se restableció la alteración de la función muscular; sin embargo, se identificaron efectos duraderos con la traducción de proteínas.

El autor principal, el profesor Derk-Jan Dijk, profesor de Sueño y Fisiología y director del Centro de Investigación del Sueño de Surrey, dijo:"Alguna vez se pensó que los viajes espaciales eran inalcanzables; sin embargo, el crecimiento de la industria espacial significa que ahora es una posibilidad real. Aún se desconoce mucho sobre el impacto de la microgravedad en el cuerpo, y es importante que sepamos más sobre esto antes de empezar a "vacaciones" en el espacio.

"A partir de lo que hemos descubierto, la segunda parte de nuestro estudio, utilizando la misma cohorte de hombres, investigará el impacto que tiene la microgravedad en el sueño, los ritmos circadianos y las hormonas de los individuos".

El Profesor Keith Ryden, Profesor de Ingeniería Espacial y Director del Centro Espacial de Surrey, dijo:"Los vuelos espaciales tripulados están nuevamente en la agenda, ya que los astronautas pronto regresarán a la Luna a través del proyecto Artemis de la NASA junto con el crecimiento del turismo espacial. Además, nuevos Hay planes para que un astronauta del Reino Unido viaje a la ISS en 2025 a través del programa UKSA Axiom.

"Es fantástico ver que con esta nueva publicación, la Universidad de Surrey, conocida por su investigación espacial, está sentando las bases para gestionar mejor el impacto del entorno espacial en los viajeros espaciales y garantizar su seguridad".

Más información: Simon N. Archer et al, amplios cambios dinámicos en el transcriptoma humano y su organización circadiana durante el reposo prolongado en cama, iScience (2024). DOI:10.1016/j.isci.2024.109331

Información de la revista: iCiencia

Proporcionado por la Universidad de Surrey