{"id":2806,"date":"2019-05-08T11:23:47","date_gmt":"2019-05-08T11:23:47","guid":{"rendered":"https:\/\/transferencia.tec.mx\/?p=2806"},"modified":"2023-08-31T18:07:19","modified_gmt":"2023-08-31T18:07:19","slug":"los-retos-biologicos-y-medicos-de-viajar-a-marte","status":"publish","type":"divulgacion-ciencia","link":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/divulgacion-ciencia\/los-retos-biologicos-y-medicos-de-viajar-a-marte\/","title":{"rendered":"Los retos biol\u00f3gicos y m\u00e9dicos de viajar a Marte"},"content":{"rendered":"

Por Shelsya L\u00f3pez, Lizeth Rubio,
\nRoberto V\u00e1zquez y\u00a0Enrique Guerrero Beltr\u00e1n<\/a><\/strong><\/p>\n

A medida que la humanidad se ha adentrado en la exploraci\u00f3n y posibilidad de habitar Marte, se ha tenido que enfrentar a m\u00faltiples desaf\u00edos, muchos de ellos relacionados con el campo de la medicina. Se ha comprobado que varios factores presentes en el espacio y en Marte se correlacionan con la acentuaci\u00f3n de muchos problemas de salud. En este art\u00edculo se explican con base cient\u00edfica los retos biol\u00f3gicos y m\u00e9dicos que implicar\u00edan para el ser humano viajar a Marte, y adem\u00e1s se plantea una nueva propuesta para habitar el Planeta Rojo. \u00bfQuieres conocerla?<\/p>\n

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Tal vez has escuchado sobre el sistema inmunol\u00f3gico, exacto, la defensa natural del cuerpo contra las infecciones (y el punto clave de este proyecto). Su principal funci\u00f3n tambi\u00e9n es eliminar del cuerpo las c\u00e9lulas da\u00f1adas, anormales o cancerosas. Sin embargo, cuando el ser humano viaja al espacio, el sistema inmune se deprime, y en general, todo el cuerpo sufre varios cambios que se traducen como adaptaciones y muchas de ellas inducen da\u00f1os en la salud. Pero, \u00bfpor qu\u00e9 sucede esto? Los causantes son dos factores principales: la microgravedad y la radiaci\u00f3n c\u00f3smica.<\/p>\n

La microgravedad se define como el ambiente bajo el cual los efectos de la fuerza de la gravedad se encuentran reducidos, basta con imaginar a un astronauta flotando en una misi\u00f3n espacial para notar su presencia. En cuanto al segundo factor, la radiaci\u00f3n c\u00f3smica, el Instituto Nacional del C\u00e1ncer (NCI, por sus siglas en ingl\u00e9s) la define como \u201cla energ\u00eda que se libera en forma de part\u00edculas u ondas electromagn\u00e9ticas\u201d.<\/p>\n

Debido a la microgravedad, los l\u00edquidos del cuerpo de los astronautas se acumulan en la parte superior del tronco, y la desviaci\u00f3n de estos l\u00edquidos provoca que el coraz\u00f3n reciba m\u00e1s sangre en cada latido, lo que lo lleva a expulsar un mayor volumen de sangre por minuto (lo que se conoce como mayor gasto cardiaco), evitando que la sangre con ox\u00edgeno llegue correctamente a todas las dem\u00e1s partes del cuerpo. Adem\u00e1s, cuando los astronautas son expuestos a largos periodos de microgravedad, la NASA ha reportado que los vasos sangu\u00edneos de la parte superior del cuerpo empiezan a hacerse m\u00e1s r\u00edgidos.<\/p>\n

Asimismo, se ha demostrado que existen muchos factores que pueden desencadenar o empeorar el da\u00f1o al coraz\u00f3n en el espacio exterior, como son los bajos niveles de ox\u00edgeno, la producci\u00f3n de radicales libres, los autoanticuerpos y v\u00edas de se\u00f1alizaci\u00f3n que inducen una muerte programada en las c\u00e9lulas; esta se\u00f1alizaci\u00f3n celular mediada por los receptores tipo-Toll (toll-like receptors, TLRs, por sus siglas en ingl\u00e9s), puede ser activada por endotoxinas, componentes microbianos (ant\u00edgenos) y prote\u00ednas de choque t\u00e9rmico (HSP). Estas \u00faltimas son una familia de prote\u00ednas producidas por nuestras propias c\u00e9lulas en respuesta a la exposici\u00f3n a condiciones estresantes, tal cual se ha observado en insuficiencia cardiaca, condici\u00f3n en la que el coraz\u00f3n es incapaz de bombear sangre eficientemente a todo el cuerpo.<\/p>\n

Todos los da\u00f1os al sistema cardiovascular son un reto para las misiones espaciales a largo plazo. Las misiones espaciales, como la planeada a Marte, durar\u00eda entre 6 y 8 meses, en condiciones \u00f3ptimas de trayectorias de \u00f3rbita. Sin embargo, el trayecto puede variar ampli\u00e1ndose mucho m\u00e1s.<\/p>\n

\r\n \r\n \"\"\r\n <\/picture>Por otra parte, dentro de los problemas que deben afrontar los astronautas en el espacio, tambi\u00e9n est\u00e1 la radiaci\u00f3n c\u00f3smica, de la cual estamos protegidos en la Tierra gracias a nuestra magnet\u00f3sfera. Sin embargo, ni en Marte, ni durante todo el trayecto de los vuelos espaciales se cuenta con dicha magnet\u00f3sfera. Al no contar con esta protecci\u00f3n contra la radiaci\u00f3n c\u00f3smica en los viajes espaciales, existe un alto riesgo de que se desarrollen da\u00f1os y mutaciones en el ADN, los cuales terminan culminando en alg\u00fan tipo de c\u00e1ncer.<\/p>\n

La NASA ha reportado, gracias a los distintos robots que ha mandado a Marte, que la radiaci\u00f3n a la que se expondr\u00eda un astronauta al realizar una misi\u00f3n a Marte (considerando el trayecto y la estancia en aquel planeta), aumenta m\u00e1s de un 5% el riesgo de que se desarrolle alg\u00fan tipo de c\u00e1ncer mortal durante la vida del astronauta. Este aumento del 5% violar\u00eda los est\u00e1ndares actuales de la NASA, que establece un 3% como l\u00edmite m\u00e1ximo.<\/p>\n

UNA POSIBLE SOLUCI\u00d3N<\/strong>
\nCon todos estos factores de riesgo a los que se expone el ser humano en el espacio, es necesario buscar una soluci\u00f3n complementaria para contrarrestar dichas alteraciones en el humano. Es aqu\u00ed donde estrategias como la inmunomodulaci\u00f3n, podr\u00edan ser clave para contrarrestar estos problemas.<\/p>\n

La inmunomodulaci\u00f3n se refiere a la creaci\u00f3n de una respuesta de nuestro sistema inmunol\u00f3gico a un nivel deseado, ya sea para que aumente el ataque a agentes espec\u00edficos que podr\u00edan da\u00f1ar nuestro cuerpo, o para que disminuya el da\u00f1o y respuesta hacia esos mismos agentes.<\/p>\n

En el 2018 fueron galardonados a James P. Allison y Tasuku Honjo con el premio Nobel de Medicina por sus descubrimientos en el tratamiento del c\u00e1ncer mediante el uso del sistema inmunol\u00f3gico para eliminar tumores, por medio de la inmunomodulaci\u00f3n. La forma en que los cient\u00edficos propusieron utilizar la inmunomodulaci\u00f3n para tratar el c\u00e1ncer fue a trav\u00e9s de los neoant\u00edgenos, que son partes de las c\u00e9lulas que s\u00f3lo se expresan en los tumores. Estas mol\u00e9culas pueden desencadenar un aumento en la respuesta del sistema inmunol\u00f3gico contra el c\u00e1ncer, aprovechando que cada tipo de c\u00e1ncer produce un tipo de neoant\u00edgeno espec\u00edfico.<\/p>\n

\u00bfPero c\u00f3mo pudiera ayudar la inmunomodulaci\u00f3n en los viajes espaciales? Como se mencion\u00f3 anteriormente, con esta nueva estrategia es posible generar respuestas pro-inflamatorias y anti-inflamatorias dirigidas. Las terapias que propusieron los ganadores del premio Nobel van m\u00e1s orientadas a buscar una \u201ccura\u201d para alguien que ya tiene c\u00e1ncer, pero \u00bfqu\u00e9 tal si se puede desarrollar una estrategia para prevenir cada tipo de c\u00e1ncer? Y por otra parte, \u00bfqu\u00e9 tal si se puede crear una forma de evitar el da\u00f1o colateral de alg\u00fan tipo de falla al coraz\u00f3n?<\/p>\n

Se ha visto que existen distintas sustancias o mol\u00e9culas liberadas en algunos tipos de problemas cardiovasculares, donde estas desencadenan una respuesta inmunol\u00f3gica que empeora el da\u00f1o de la falla cardiaca inicial, afectando a las c\u00e9lulas que no estaban involucradas.<\/p>\n

El sistema inmunol\u00f3gico tiene la capacidad de almacenar la informaci\u00f3n o generar una memoria acerca de sustancias o microorganismos que entran al cuerpo, para despu\u00e9s poder atacarlos y tener una mejor defensa contra ellos. Una vacuna, en t\u00e9rminos simples, es una preparaci\u00f3n biol\u00f3gica que permite al sistema inmune estar preparado frente a un reto en particular. Cuando a una persona es vacunada, el sistema inmunol\u00f3gico responde ante la vacuna de la misma manera que lo har\u00eda con el agente real. Lo reconoce como algo externo al cuerpo humano, y despu\u00e9s produce anticuerpos y crea una memoria a largo plazo para reconocer r\u00e1pidamente a los ant\u00edgenos.<\/p>\n

Afortunadamente, los avances recientes en el campo de la nanotecnolog\u00eda han brindado nuevas estrategias para la administraci\u00f3n de medicamentos, abriendo paso a la posibilidad de movilizar los principios activos de una forma m\u00e1s segura y eficaz, mediante el uso de nanoves\u00edculas y otras estructuras similares. La habilidad de los nanomateriales de encapsular mol\u00e9culas ha logrado mejorar la magnitud, amplitud, calidad y duraci\u00f3n de las respuestas del sistema inmune de manera espec\u00edfica y controlada.<\/p>\n

Debido a la dificultad de llevar dispositivos m\u00e9dicos al espacio, es necesario buscar alternativas preventivas y terap\u00e9uticas que cumplan o sustituyan sus funciones. Por lo tanto, en este proyecto se propuso utilizar los diferentes marcadores moleculares de condiciones como c\u00e1ncer e insuficiencia cardiaca para alertar al sistema inmunol\u00f3gico, haciendo m\u00e1s sencilla su detecci\u00f3n. A trav\u00e9s de la inmunomodulaci\u00f3n, es posible buscar una respuesta pro- o anti-inflamatoria, seg\u00fan se requiera para la condici\u00f3n en cuesti\u00f3n.<\/p>\n

Para lograr esto, una de las estrategias de administraci\u00f3n y monitoreo que se plantea, es el uso de un parche subcut\u00e1neo que mida y dosifique los neoant\u00edgenos en el cuerpo. Adem\u00e1s, el parche puede evitar lesiones invasivas al usuario mediante microagujas, haci\u00e9ndolo c\u00f3modo y conveniente para su uso en misiones espaciales. De esta manera, la estrategia de inmunomodulaci\u00f3n podr\u00eda aplicarse a trav\u00e9s del dispositivo, a\u00f1adiendo una alternativa terap\u00e9utica y preventiva para complementar las estrategias actuales, y as\u00ed resolver los retos que tiene la humanidad para hacer posible en un futuro cercano llegar a habitar el Planeta Rojo.<\/p>\n

Sin lugar a dudas, la inmunomodulaci\u00f3n junto con el uso de un dispositivo que aproveche las ventajas de la nanotecnolog\u00eda, abre un nuevo camino para habitar Marte, pero adem\u00e1s de ello, esta idea contribuye a atacar los problemas que hoy por hoy afectan a los seres humanos en el planeta Tierra.<\/p>\n

En resumen, se propone el uso del sistema inmunol\u00f3gico, utilizando neoant\u00edgenos y mol\u00e9culas que empeoran el da\u00f1o de la falla cardiaca, para crear una simulaci\u00f3n d\u00e9bil de cada situaci\u00f3n, para que as\u00ed el sistema inmunol\u00f3gico guarde esa informaci\u00f3n. De esta manera, si en un futuro se llegara a presentar el c\u00e1ncer o alguna falla cardiaca, el sistema inmunol\u00f3gico sabr\u00eda eliminar o controlar esas amenazas.<\/p>\n

En el caso del c\u00e1ncer, puede representar la estrategia m\u00e1s viable para reducir el riesgo del 5% de tener c\u00e1ncer, por lo que se podr\u00edan aprobar las misiones espaciales tripuladas. Por otro lado, tambi\u00e9n se tendr\u00eda protecci\u00f3n para el posible caso de que a los astronautas les ocurra alg\u00fan tipo de falla cardiaca.<\/p>\n

Con base en esta informaci\u00f3n, regresamos a nuestro objetivo inicial: enviar personas a Marte. Como se expuso previamente, los principales problemas recaen en la alta radiaci\u00f3n a la que se expone el ser humano y la ausencia de atm\u00f3sfera en este planeta que atentan seriamente la salud. A pesar de que ser\u00eda necesario poder contar con equipos de tratamiento de c\u00e1ncer en el espacio, es pr\u00e1cticamente imposible llevarlos. Por esta raz\u00f3n, es conveniente pensar en alternativas preventivas antes de que se desarrolle el c\u00e1ncer. Tan s\u00f3lo consideremos la posibilidad de poder llevar con nosotros un dispositivo capaz de monitorear nuestro estado de salud en todo momento, un dispositivo que utilice las vacunas para mantener al sistema inmunol\u00f3gico activo ante cualquier perturbaci\u00f3n que pudiera existir.<\/p>\n

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Los autores de este art\u00edculo, Shelsya L\u00f3pez, Roberto V\u00e1zquez, Lizeth Rubio y Enrique Guerrero, obtuvieron el primer lugar en el Concurso Nacional \u201cMisiones Espaciales M\u00e9xico 2018\u201d, organizado por la Agencia Espacial Mexicana (AEM).<\/figcaption><\/figure>\n

LOS AUTORES
\n<\/strong>Enrique Guerrero Beltr\u00e1n<\/a> es profesor investigador del Tecnol\u00f3gico de Monterrey. Pertenece al Grupo de Investigaci\u00f3n en Medicina Cardiovascular y Metabol\u00f3mica<\/a>, de la Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores.
\nShelsya L\u00f3pez, Roberto V\u00e1zquez y Lizeth Rubio son alumnos de las carreras de Medicina, Ingeniero F\u00edsico Industrial, e Ingeniero en Nanotecnolog\u00eda, respectivamente, del Tecnol\u00f3gico de Monterrey.<\/p>\n

EL PROYECTO
\n<\/strong>Este proyecto cient\u00edfico obtuvo el primer lugar en el Concurso Nacional \u201cMisiones Espaciales M\u00e9xico 2018\u201d, organizado por la Agencia Espacial Mexicana (AEM).<\/p>\n