El envejecimiento en el espacio

Patrick L. Barry
Pensemos en un par de hermanos, gemelos idénticos. Uno de ellos consigue un trabajo de astronauta y se aventura por el espacio, el otro permanece en la Tierra. Cuando el gemelo viajero regresa a casa, descubre que es más joven que su hermano. Esta es la paradoja de los gemelos de Einstein, y aunque parezca extraño, es correcta. La teoría de la relatividad nos dice que cuanto más rápido se viaje en el espacio, más lento se viaja en el tiempo.
Sin embargo, algunos investigadores comienzan a creer que el viaje espacial podría tener el efecto contrario. Podría hacerte prematuramente viejo. «El problema de la paradoja de Einstein es que no tuvo en cuenta la biología, específicamente la radiación espacial y la biología del envejecimiento», dice Frank Cucinotta del Centro Espacial Johnson.
Mientras que el astronauta gemelo avanza por el espacio, explica Cucinotta, sus cromosomas están expuestos a los penetrantes rayos cósmicos. Esto puede dañar sus telómeros, pequeñas «tapas» moleculares en los extremos de su ADN. Aquí en la Tierra la pérdida de los telómeros está asociada al envejecimiento.
Hasta ahora el riesgo no ha sido una gran preocupación. El efecto en los astronautas del transbordador o de la estación espacial, si hubiera alguno, sería muy pequeño. Los astronautas viajan en órbitas que se encuentran dentro del campo magnético protector de la Tierra, el cual repele la mayoría de los rayos cósmicos. Pero en el 2018 la NASA planea enviar humanos fuera de esta burbuja protectora para regresar a la Luna y finalmente viajar a Marte. Los astronautas de estas misiones podrían estar expuestos a los rayos cósmicos durante meses.
«La realidad es que tenemos muy poca información sobre [la conexión entre] la radiación y la pérdida de los ´telómeros´», comenta Jerry Shay, un biólogo celular del Centro Médico de la Universidad de Texas en Dallas (EE.UU). Con el apoyo de la NASA, Shay y otros colaboradores están estudiando el problema.
«Telómeros»
Como la mecha de una bomba de tiempo, los telómeros son largas cadenas de ADN repetitivo que se acortan cada vez que una célula se divide. Cuando los telómeros se vuelven demasiado cortos, la vida de la célula se termina; no puede dividirse más, así que entra en un estado que se denomina «senescencia replicativa».
Sin esta mecha inherente, las células humanas serían capaces de continuar creciendo y dividiéndose indefinidamente. De hecho, los científicos creen que las células evolucionaron los telómeros como una forma de prevenir el crecimiento celular sin control de los tumores cancerígenos. Debido a los telómeros, la mayoría de las células humanas sólo pueden dividirse entre 50 y 100 veces antes de que la bomba de tiempo se apague.
Una teoría actual sobre el envejecimiento sostiene que conforme las células del cuerpo de una persona empiezan a alcanzar el límite impuesto por los telómeros, la falta de células nuevas y frescas causa los síntomas típicos del envejecimiento: piel arrugada, órganos que fallan, depresión inmunológica, etc.
La pérdida de los telómeros como la causa del envejecimiento sigue siendo materia de debate. El hecho de que los telómeros acortados van asociados con el envejecimiento está bien documentado. Por ejemplo, se sabe que la gente con telómeros más cortos no vive, en promedio, tanto como las personas que tienen telómeros más largos. La correlación, sin embargo, no prueba que los telómeros sean la causa; quizás este justificado pensar que los telómeros cortos son un marcador del envejecimiento.
Investigaciones recientes, realizadas por Frank Cucinotta y sus colegas, muestran que la radiación de núcleos de hierro (un componente importante de los rayos cósmicos) daña los telómeros de las células humanas. Para probar esto, expusieron placas de laboratorio que contenían células sanguíneas humanas (linfocitos) tanto a haces de rayos de núcleos de hierro como a rayos gamma. Hasta hace poco, este complicado análisis del daño de los telómeros habría precisado una cantidad de tiempo prohibitiva. Pero una nueva técnica de coloración celular denominada RxFISH (Hibridación in situ con fluorescencia) permitió a Cucinotta y a sus colegas ver varios telómeros simultáneamente.
«Obtuvimos el sorprendente resultado de que las partículas de hierro son mucho más dañinas para los telómeros que los rayos gamma», dice Cucinotta, quien sugiere que esta diferencia puede obedecer a un camino de daño más ancho para los núcleos de hierro. Las hebras del telómero se pliegan en lazos alargados, como pequeños nudos en los extremos de los cromosomas. Los rayos gamma sólo pueden golpear un lado de esos lazos o el otro, pero los núcleos de hierro pueden afectar a ambos lados al mismo tiempo, infligiendo un daño duradero en el telómero.
La tarea ahora es cuantificar el riesgo de daño «telomérico» que pueden sufrir los astronautas. Con toda probabilidad, los efectos serán modestos. Por ejemplo, los astronautas que han tenido la mayor exposición a la radiación espacial, como los astronautas del Apolo que viajaron a la Luna, tienden en promedio a tener cataratas alrededor de 7 años antes que otros astronautas. Las cataratas son un síntoma común de envejecimiento.