¿Podemos proteger el cerebro de la radiación cósmica?
Mientras nos preparamos para entrar en una nueva era de viajes espaciales, debemos encontrar formas de evitar los riesgos para la salud que plantea el entorno cósmico. Se sabe que la radiación del espacio profundo, en particular, daña la función cognitiva. ¿Han encontrado los investigadores una forma de reparar ese daño?
Esta es la víspera de enviar astronautas a explorar el espacio profundo, colonizar y terraformar otros planetas y planificar el turismo espacial.
Pero los viajes espaciales conllevan su propio conjunto de riesgos para la salud.
Una de las principales amenazas proviene de la radiación cósmica, que puede dañar el sistema nervioso central, alterar la función cognitiva y provocar síntomas similares a los que se encuentran en la enfermedad de Alzheimer.
Con sus misiones colonizadoras a Marte planeadas para la década de 2030, la NASA, así como las empresas privadas interesadas en conceptos de viajes espaciales, han estado buscando formas efectivas de proteger a los astronautas de los daños de la radiación.
Hasta ahora, los investigadores se han centrado principalmente en cómo mejorar las naves espaciales y los equipos de protección de los viajeros del espacio exterior para defenderse de esta fuerte radiación.
Sin embargo, ahora los investigadores de la Universidad de California en San Francisco, dirigidos por Susanna Rosi, han comenzado a desarrollar un tratamiento que podría contrarrestar la neurodegeneración provocada por los rayos cósmicos.
Los resultados de sus experimentos, que llevaron a cabo en modelos de ratón, ahora se publican en la revista. Informes científicos.
"La radiación cósmica puede afectar el cerebro a largo plazo"
Investigaciones anteriores realizadas por Rosi y su equipo encontraron que, después de que los ratones fueron expuestos a un nivel de radiación aproximadamente equivalente al que los astronautas humanos podrían encontrar durante una misión al espacio exterior, su capacidad para diferenciar entre objetos familiares y desconocidos se vio afectada.
Por lo general, cuando los ratones se enfrentan a dos objetos, uno que es nuevo y desconocido para ellos y otro que exploraron anteriormente, pasarán más tiempo familiarizándose con el nuevo objeto.
Sin embargo, los animales que habían estado expuestos a la radiación tendían a pasar la misma cantidad de tiempo explorando ambos objetos, lo que sugirió a los investigadores que los ratones habían olvidado que ya habían estado expuestos a uno de los dos.
Otros síntomas que presentaron los ratones incluyeron problemas con las interacciones sociales y una sensación de ansiedad elevada. Rosi y su equipo señalan que esto probablemente se debió al efecto que tuvo la fuerte radiación en la microglía, o las células nerviosas que se encuentran en el cerebro y la médula espinal que son parte del mecanismo inmunológico del sistema nervioso central.
Cuando se activan las microglías, pueden causar síntomas, como un deterioro de la memoria, que son consistentes con los de los trastornos neurodegenerativos.
Esto se debe en parte al hecho de que se ven impulsados a destruir las sinapsis o las conexiones formadas entre las células cerebrales que les permiten transmitir información.
“Estamos comenzando a tener evidencia de que la exposición a la radiación del espacio profundo podría afectar la función cerebral a largo plazo, pero hasta donde yo sé, nadie había explorado posibles contramedidas que pudieran proteger el cerebro de los astronautas contra este nivel de exposición a la radiación. "
Susanna Rosi
El nuevo compuesto se muestra prometedor
En el nuevo estudio, Rosi y sus colegas colaboraron con investigadores de la Universidad de Loma Linda en California para encontrar una terapia que pudiera contrarrestar los efectos de la radiación en el cerebro.
Comenzaron con un experimento similar en ratones, en el que fueron expuestos a una dosis de radiación similar a la que podría afectar a un viajero del espacio profundo.
Después de una semana, los ratones recibieron una dieta regular y controlada durante 15 días o una que incluía tratamiento con un compuesto experimental llamado PLX5622.
La dieta PLX5622 actúa agotando la microglía en el sistema nervioso central. En investigaciones anteriores, se demostró que el tratamiento con PLX5622 protege la función cognitiva en ratones expuestos a irradiación craneal como una forma de terapia contra el cáncer. Rosi y su equipo siguieron el ejemplo de estos resultados.
Los experimentos recientes también arrojaron resultados alentadores. Primero, los científicos notaron que, aunque al principio no presentaban ningún deterioro cognitivo, dentro de los 3 meses posteriores a la irradiación inicial, los ratones de la dieta de control presentaban un reconocimiento de objetos novedoso deficiente.
Sin embargo, los ratones que habían recibido la terapia PLX5622 no demostraron tal daño en la memoria.
Al comparar los cerebros de los ratones de cada grupo, los investigadores revelaron que los del grupo de control presentaban muchas microglías activadas y habían perdido numerosas sinapsis, mientras que los del grupo de terapia PLX5622 parecían saludables.
¿Por qué es esto? Rosi y su equipo creen que al obligar al sistema nervioso central a eliminar la microglía activada, las células nerviosas nuevas y saludables vinieron a reemplazarlas, lo que permitió a los ratones mantener la función cognitiva normal.
"Esta es una evidencia realmente clara, primero de que reiniciar la microglía del cerebro puede proteger la función cognitiva después de la exposición a la radiación, y segundo, que no necesariamente necesitamos tratar inmediatamente después de la exposición a la radiación para que el medicamento sea efectivo", explica Rosi.
Sin embargo, los investigadores están entusiasmados no solo con el potencial de esta terapia experimental para los viajeros espaciales. Los fármacos que utilizan mecanismos similares al PLX5622 ya se están probando en ensayos clínicos para el tratamiento del cáncer.
Esto significa que dichos medicamentos podrían prestarse bien a una gama más amplia de problemas, incluido el deterioro cognitivo a raíz del tratamiento del cáncer.
"La NASA está muy interesada en encontrar formas de garantizar tanto la seguridad de los astronautas como el éxito de la misión durante los viajes al espacio profundo", señala la coautora del estudio Karen Krukowski.
"Pero", agrega, "los astronautas son una población pequeña; es emocionante que estos hallazgos puedan ayudar a prevenir muchas otras formas de deterioro cognitivo".
