Agencias

Ratones "astronautas" que vivieron en la Estación Espacial Internacional (EEI) sirvieron para establecer que los cambios en la microbiota intestinal de los viajeros espaciales podrían estar relacionados con la pérdida de masa ósea que sufren allí tanto humanos como animales.

Los roedores, que pasaron un mes o más en el laboratorio espacial, tenían una microbiota alterada y más diversa, publica Cell Reports, y las especies bacterianas que florecieron pueden haber contribuido al aumento de la producción de moléculas que se sabe influyen en el proceso de remodelación ósea.

Este es "otro claro ejemplo" de las interacciones dinámicas entre el microbioma y los mamíferos en que vive. La microbiota intestinal está constantemente vigilando y reaccionando, y lo mismo ocurre cuando uno se expone a la microgravedad", según el autor principal, Wenyuan Shi, del Instituto Forsyth (EE.UU.).

Los investigadores tienen que descubrir aún si hay una relación causal entre los cambios en la microbiota y la pérdida ósea observada en la microgravedad o si es simplemente una consecuencia o una compensación activa para mitigarla, "pero los datos son alentadores y crean nuevas vías de exploración", agregó.

Cambio en microbioma

Para estudiar cómo cambia el microbioma durante la exposición prolongada a la microgravedad y los posibles vínculos entre estos cambios y la densidad ósea, los investigadores enviaron a veinte roedores a la EEI. Diez regresaron vivos a la Tierra al cabo de cuatro semanas y medida, tras lo que se vigiló la recuperación de sus microbiomas. Los otros roedores espaciales permanecieron en órbita nueve semanas.

En tierra había otros veinte ratones usados como control que fueron alojados en la mismas condiciones que sus compañeros "astronautas", salvo por la microgravedad.

El equipo caracterizó y comparó las comunidades microbianas de los distintos grupos antes del despegue, después del regreso a la Tierra y al final del estudio.

También evaluaron los cambios en los metabolitos séricos, asociados al microbioma intestinal, de los roedores espaciales expuestos a la microgravedad durante nueve semanas.

Es la primera vez en la historia de la NASA que se devuelven roedores vivos, por lo que se pudo recopilar no solo información sobre el cambio en el espacio, sino también monitorear la recuperación del microbioma a la vuelta.

"La buena noticia es que, aunque el microbioma cambia en el espacio, estas alteraciones no parecen persistir al volver a la Tierra", destacó Shi.

Nuestros huesos no son estáticos e, incluso cuando ya somos adultos, siempre se está añadiendo, eliminando y desplazando material en un proceso llamado remodelación ósea.

Estudios sugieren que la microbiota podría influir en la remodelación ósea a través de diversos mecanismos, incluida la interacción entre los sistemas inmunitario y hormonal.

Los microbios también produce varios tipos de moléculas por su propio metabolismo y algunos de esos metabolitos interactúan directamente con las células responsables de la remodelación ósea.

Cabe esperar que el microbioma se vea afectado por los viajes espaciales por varias razones, la principal son las fuerzas como la microgravedad y las radiación cósmica, que afectan no solo a las células bacterianas sino también a las humanas, agregó el también firmante Joseph K. Bedree, de la Universidad de California.

Cuando el equipo caracterizó y comparó las microbiotas de los ratones de la EEI y los animales de control en Tierra, vieron que las de los primeros eran más diversas.

Había dos tipos de bacterias -Lactobacillus y Dorea-, que eran mucho más abundantes en los animales expuestos a microgravedad, y fue aún mayor en los que estuvieron en el espacio durante nueve semanas.

El metabolismo de estas dos bacterias también podría haber contribuido a los elevados metabolitos detectados y asociados a la exposición a la microgravedad.

"Cuando alguien está en microgravedad y experimenta pérdida ósea, tendría sentido que su cuerpo intentara compensarlo y que los sistemas biológicos internos también lo hicieran, pero necesitamos hacer más estudios para validar estas hipótesis", indicó Bedree.

Si se puede averiguar qué microbios contribuyen al mantenimiento de la densidad ósea, se podría ayudar a los astronautas a mantenerse más sanos. En Tierra esta información también podría ayudar a las personas que sufren pérdida ósea por causas no relacionadas con la gravedad.

Situaciones estresantes como una cirugía de urgencia o sufrir covid-19 grave aceleran la edad biológica, en humanos y en ratones, pero esa situación se revierte cuando la situación se supera, según un estudio que publica revista Cell Metabolism.

Estos cambios se producen en periodos de tiempo relativamente cortos, de días o meses, comprobó un equipo coordinado por las universidades de Harvard y Duke (EE.UU.), que usaron diversos relojes epigenéticos de envejecimiento.

Aunque tradicionalmente se ha creído que la edad biológica de los organismos aumenta de forma constante a lo largo de la vida, ahora está claro que no está vinculada de forma indeleble a la edad cronológica.

Los individuos pueden ser biológicamente mayores o menores de lo que implica su edad cronológica y cada vez hay más pruebas en modelos animales y humanos de que la primera puede verse influida por enfermedades, tratamientos farmacológicos, cambios en el estilo de vida o exposiciones ambientales.

"Este hallazgo de una edad fluida, fluctuante y maleable pone en tela de juicio la antigua concepción de una trayectoria ascendente unidireccional de la edad biológica a lo largo de la vida", afirmó uno de los firmantes, James White, de la Universidad de Duke.

Estudios anteriores ya habían apuntado la posibilidad de fluctuaciones a corto plazo en la edad biológica, pero hasta ahora no se había estudiado si esos cambios eran reversibles y los factores gatillantes.

El equipo usó relojes epigenéticos (análisis moleculares para cuantificar con bastante precisión el envejecimiento) de la metilación del ADN, que es una reacción química del cuerpo por la que se van uniendo pequeñas moléculas de metilio al ADN, lo que pude cambiar la forma en que los genes se activan o no.

Los relojes usados fueron creados a partir de la observación de que los niveles de metilación de diversos lugares del genoma cambian de forma predecible a lo largo de la edad cronológica.

Con esta técnica, los investigadores midieron los cambios en la edad biológica de humanos y ratones en respuesta a diversos estímulos estresantes.

En el caso de los ratones, se unieron a parejas de animales de 3 y 20 meses de edad en un procedimiento conocido como parabiosis heterocrónica, que une quirúrgicamente las circulaciones sanguíneas de ambos.

Los resultados revelaron que "la edad biológica puede aumentar durante periodos de tiempo relativamente cortos en respuesta al estrés, pero este aumento es transitorio y tiende a volver a la línea de base tras la recuperación del estrés", señala la revista.

El equipo, que reconoció algunas limitaciones para poder sondear ciertas conexiones, planteó la hipótesis de que otras situaciones naturales también pudieran desencadenar cambios reversibles en la edad biológica.

Así, observaron que en humanos y en ratones también se producían cambios transitorios durante una cirugía mayor, el embarazo y covid grave.

En el caso de una intervención quirúrgica de urgencia los pacientes experimentaron un fuerte y rápido aumento de la edad biológica, pero en los días posteriores este proceso se revirtió y la edad se restableció a los valores basales.

Del mismo modo, las mujeres embarazadas experimentaron una recuperación posparto de la edad biológica a ritmos y magnitudes variables, y el fármaco inmunosupresor tocilizumab mejoró la recuperación de la edad biológica de convalecientes de covid.