La hibernación será clave para los viajes interplanetarios

Científicos irlandeses acaban de demostrar que hibernar puede proteger a los seres vivos de la exposición prolongada a la radiación espacial. Ese letargo es capaz, según ellos, de mitigar el efecto nocivo de la radiación y la falta de gravedad en el cuerpo humano, algo fundamental para que nuestros astronautas puedan realizar el larguísimo viaje a Marte con buena salud.

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Distintos experimentos nos han enseñado que el cuerpo humano sufre con las estancias prolongadas en el espacio. La falta de gravedad y la exposición a la radiación continuadas provocan pérdida de masa ósea, atrofia muscular, problemas vasculares o cambios en el sistema inmunológico.

La ciencia ficción ha resuelto este problema poniendo a los viajeros espaciales a hibernar. Multitud de películas sobre viajes espaciales como Interstellar, Alien o 2001 Odisea en el Espacio muestran unas cámaras donde los astronautas pueden reducir su actividad metabólica y así soportar los rigores de los larguísimos viajes espaciales.

El estudio de los investigadores de la Queen’s University de Belfast, cofinanciado por la NASA, viene a confirmar esa intuición de los autores de ciencia ficción. Uno de los líderes de la investigación, el profesor Gary Hardiman, sostiene que los beneficios de la hibernación para los astronautas serían enormes. Al bajar el ritmo metabólico, su cuerpo no necesita agua, comida ni enormes cantidades de oxígeno. También “existe la posibilidad de que proteja sus músculos del desgaste debido a los efectos causados por la radiación y la microgravedad", afirma. Y además, al reducir su actividad cerebral se limitarían los problemas mentales relacionados con el estrés propio de la misión.

El experimento

La hipótesis principal del estudio, según explica Hardiman, era: “determinar si el letargo inducido es una medida viable para contrarrestar los efectos nocivos de los vuelos espaciales”.

Para los experimentos, los investigadores echaron mano del pez cebra. Un pez con piel transparente muy útil para los científicos porque les permite estudiar su funcionamiento biológico mientras están vivos, además este animal se ha llevado al la Estación Espacial Internacional para estudiar la atrofia muscular.

Los investigadores irlandeses expusieron a estos peces a un nivel de radiación similar a la que se experimentaría en un viaje de seis meses a Marte. Los investigadores descubrieron que esta radiación provoca signos de estrés oxidativo, señalización de hormonas de estrés y detención del ciclo celular en el pez cebra.

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Luego tomaron otro grupo de peces cebra a los que indujeron a la hibernación y les expusieron al mismo nivel de radiación que a los anteriores. Finalmente, analizaron los patrones genéticos de ambos grupos para evaluar los efectos protectores durante este estado inducido de inactividad física o mental.

El resultado fue que los peces que habían estado hibernando estaban más protegidos contra los efectos de la radiación que los que mantuvieron una actividad normal. Thomas Cahill, estudiante de doctorado del IGFS en la Universidad de Queen's y coautor de la investigación, afirma que: "nuestros resultados revelan que, mientras se encuentra en estado de letargo inducido, el pez cebra demostró que una reducción del metabolismo y de la concentración de oxígeno en las células conlleva un menor estrés oxidativo y una mayor resistencia a la radiación”.

“Si los humanos pudieran replicar un modelo de hibernación similar al que hemos observado en el pez cebra, podrían aumentar nuestras posibilidades de convertir a los humanos en una especie espacial", asegura Hardiman.

Pero, ¿pueden hibernar los humanos?

Kelly Drew, profesora del Instituto de Biología Ártica de la Universidad de Alaska, asegura que sí. Drew lleva años investigando sobre la hibernación en animales y para ella la clave está en la temperatura. El descenso de la temperatura del cuerpo induce a un estado en el que el metabolismo de los animales es tan bajo que casi no necesitan comer.

En una entrevista para la revista The Atlantic, Drew afirma que la mayor parte de las calorías que consumimos los animales de sangre caliente se consumen en mantener nuestra tasa metabólica basal, es decir nuestro gasto energético en reposo. Las ardillas que estudia Drew se acurrucan formando una bolas y tienen la impresionante capacidad de bajar su temperatura de 37 ºC a -2 ºC sin congelarse, lo que equivale a reducir su tasa metabólica basal en un 99%.

Aunque los humanos no sabemos alcanzar la hibernación por pura voluntad, y además tenemos un mecanismo como la tiritona que nos ayuda a luchar contra las bajadas de temperatura, Drew asegura que estamos preparados para hacerlo. La medicina actual consigue inducir ese estado de letargo de forma artificial cuando hay circunstancias extremas que lo requieren. Los cirujanos, afirma Drew, recurren a la hipotermia cuando el corazón debe detenerse durante un periodo prolongado para permitir al cerebro y a otros órganos sobrevivir más tiempo mientras están privados de riego sanguíneo.

John Bradford, trabajó con la NASA y llegó a desarrollar un protocolo de hibernación humana que se parece mucho al que se ve en las películas de ciencia ficción: un miembro de la tripulación se mantendría despierto mientras los demás hibernan en pequeñas cápsulas durante períodos de dos semanas. Esto reduce la necesidad de espacio en la nave y protege a los astronautas de la radiación.

Para Bradford el mayor reto es bajar la temperatura de los astronautas sin que se pongan a tiritar y consuman energía. En los hospitales, la tiritona se evita con sedantes, pero Bradford afirma que no sería recomendable aplicar fuertes sedantes a los astronautas durante semanas o meses. Para él, la solución sería crear un fármaco que baje la temperatura de las tripulación y que imite el proceso que sucede naturalmente en los animales que hibernan.

Por suerte, la doctora Drew ha encontrado uno que ya ha dado buen resultado en ratas, un animal no hibernante que le ha servido de modelo para el experimento. Drew está en conversaciones con la agencia del medicamento americana para realizar ensayos clínicos en humanos y ha recibido una financiación de 12 millones de dólares por parte del estado para continuar sus investigaciones. De su éxito pueden depender las próximas misiones a Marte y el futuro de la exploración interplanetaria.