Los músculos cultivados en el espacio sufren un deterioro similar al que causa el envejecimiento

"Para prevenir la sarcopenia hay que realizar ejercicio aeróbico y de fuerza"

Esta es la fruta que mejora la salud muscular en hombres y mujeres

Con el auge de la exploración espacial humana, la investigación se ha centrado en comprender cómo los viajes espaciales afectan la salud humana, la progresión de las enfermedades y los mecanismos del cuerpo para mantener la homeostasis, la capacidad de un organismo para mantener un ambiente interno estable y constante, a pesar de los cambios en el entorno externo. Las misiones espaciales prolongadas causan diversos problemas de salud, siendo la disfunción multisistémica una preocupación principal, como se descubre en un ensayo recogido en 'Cells'.

El sistema musculoesquelético es particularmente vulnerable a los efectos de los vuelos espaciales. El desuso muscular prolongado y la ausencia de carga mecánica inducida por la gravedad resultan en una rápida atrofia muscular, como demuestran varios trabajos, como el que publica 'Cell Physiology'. 

La ciencia ha documentado que el músculo esquelético se adapta a los cambios en su entorno mecánico alterando la expresión genética, La atrofia muscular acelerada que ocurre durante los vuelos espaciales se ha propuesto como un modelo relevante para comprender la sarcopenia, la pérdida muscular progresiva impulsada principalmente por el envejecimiento.

Los 'viajeros del espacio'

Los ‘viajeros a espacio’ expuestos a la microgravedad experimentan una reducción de hasta un 30% en la masa y la fuerza del músculo esquelético en solo 1 mes de vuelo espacial, refieja un estudio de la revista canadiense 'CMAJ'. Esta disminución no solo dificulta la capacidad de los astronautas para realizar tareas esenciales a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS), sino que también aumenta su riesgo de lesiones al regresar a la gravedad de la Tierra.

Sin ejercicio diario e intensivo, la masa muscular de los astronautas que pasan 6 meses en microgravedad se asemejaría a la de una persona de 80 años. Investigar los mecanismos detrás de la degeneración muscular inducida por los vuelos espaciales ofrece información valiosa sobre los procesos subyacentes a la degeneración muscular relacionada con la edad en la Tierra.

Nuevos hallazgos

Sabemos que la sarcopenia, que consiste en una disminución progresiva y extensa de la masa y la fuerza muscular, es común con el envejecimiento y se estima que afecta hasta al 50 % de las personas mayores de 80 años. Puede provocar discapacidad y lesiones por caídas, y se asocia con una menor calidad de vida y un aumento de la mortalidad. Aparte de los cambios en el estilo de vida, actualmente no existe un tratamiento clínico para ella. 

Como hemos mencionado, los vuelos espaciales, con la ausencia de gravedad y la tensión muscular limitada, causan debilidad muscular, una característica destacada de la sarcopenia, en un corto período de tiempo, lo que proporciona una visión en cámara lenta de los cambios musculares asociados a la atrofia relacionada con la edad. Este período relativamente corto en el espacio proporciona un modelo de microgravedad para el envejecimiento muscular y abre oportunidades para el estudio de la sarcopenia, que normalmente tarda décadas en desarrollarse en pacientes terrestres.

Para comprender los cambios musculares en microgravedad, Siobhan Malany, Maddalena Parafati y su equipo de la Universidad de Florida (EE. UU.) diseñaron microtejidos de músculo esquelético a partir de biopsias de donantes y los lanzaron a la Estación Espacial Internacional (EEI) a bordo del SpaceX CRS-25. Sus hallazgos se publican en 'Stem Cell Reports'.

Los microtejidos se tomaron tanto de donantes jóvenes y activos, como de donantes mayores y sedentarios, y se cultivaron en un minilaboratorio automatizado que, además de la alimentación regular y la monitorización de los cultivos, también permitió la estimulación eléctrica para simular el ejercicio. En la Tierra, la fuerza de contracción de los microtejidos de individuos jóvenes y activos fue casi el doble que la fuerza de los tejidos de individuos mayores y sedentarios. 

Tras solo dos semanas en el espacio, la fuerza muscular tendió a disminuir en los tejidos jóvenes y ahora era más comparable a la fuerza de los tejidos más mayores. Se observó una tendencia similar en el contenido de proteína muscular, que fue mayor en los microtejidos jóvenes en la Tierra que en los adultos longevos, pero disminuyó en microgravedad a los niveles medidos en tejidos añosos. Además, los vuelos espaciales modificaron la expresión génica, especialmente en los microtejidos más jóvenes, y alteraron los procesos celulares relacionados con la función muscular normal. Curiosamente, la estimulación eléctrica podría mitigar en cierta medida estos cambios en la expresión génica.

Pulsos eléctricos

"Usando pulsos eléctricos para activar contracciones musculares en tiempo real en el espacio, podemos simular el ejercicio y observar cómo ayuda a proteger contra el debilitamiento muscular rápido en microgravedad", ha afirmado Siobhan Malany, una de las investigadoras principales en un comunicado.

Y ha insistido: "Este avance tecnológico ofrece información sobre cómo podemos preservar la salud muscular durante misiones espaciales de larga duración y, en última instancia, cómo combatir la pérdida muscular relacionada con la edad aquí en la Tierra”.

Este estudio demuestra que el deterioro muscular relacionado con la sarcopenia se puede modelar en un período relativamente corto en el espacio y allana el camino para estudios de seguimiento sobre las causas y los posibles tratamientos para la sarcopenia causada por el envejecimiento o los viajes espaciales.