La humanidad atraviesa un momento sin precedentes, con planes para visitar la Luna, establecer estaciones espaciales permanentes e incluso llegar a Marte en la próxima década. Sin embargo, estos avances traen consigo riesgos desconocidos para la salud, siendo el sistema inmunitario uno de los más vulnerables.
Para entender mejor estos peligros, un equipo internacional liderado por el doctor Daniel Winer, del Buck Institute for Research on Aging, en colaboración con la NASA, la Agencia Espacial Europea y universidades, ha desarrollado un marco científico llamado astroinmunología. Esta disciplina analiza cómo los factores del espacio, como la microgravedad, la radiación cósmica y los cambios en los patrones de sueño, afectan la fisiología inmunitaria.
El estudio, publicado en Nature Reviews Immunology, no solo describe los problemas observados en misiones espaciales, sino que ofrece una comprensión mecanicista de cómo estos factores alteran la función inmunitaria. Usando análisis multiómicos modernos —como perfiles transcriptómicos, proteómicos y metabolómicos—, los investigadores han identificado los mecanismos celulares y moleculares responsables de la disminución de la eficacia del sistema inmunitario en el espacio.
Uno de los hallazgos más importantes es el impacto de la microgravedad en las células inmunitarias. La falta de gravedad afecta la proliferación, diferenciación y respuesta de linfocitos T y células NK, además de desorganizar el citoesqueleto celular y aumentar el daño mitocondrial, lo que fomenta la producción de especies reactivas de oxígeno (ERO) que dañan tejidos y células.
Winer explica que, aunque se sabía que las misiones espaciales perturbaban el sistema inmunitario, no se comprendían bien los mecanismos subyacentes. Además, la radiación cósmica de alta energía daña el ADN de las células inmunitarias, fomentando su envejecimiento, muerte celular y respuestas inflamatorias inapropiadas. La combinación de microgravedad y radiación genera un efecto sinérgico que debilita aún más la inmunidad.
La alteración en el ritmo circadiano, causada por ciclos de luz y oscuridad atípicos en el espacio, también contribuye a la disfunción inmunitaria. Estos cambios afectan el sueño y la regulación de leucocitos y citocinas, lo que aumenta la vulnerabilidad a infecciones y trastornos inflamatorios. Los cambios hormonales en cortisol y melatonina también interfieren en la vigilancia inmunitaria.
Un aspecto adicional es que la exposición a estos factores espaciales modifica la microbiota de los astronautas, favoreciendo la reactivación de virus latentes y provocando problemas como erupciones cutáneas o infecciones respiratorias.
Análisis de misiones recientes de la NASA y la Agencia Espacial Europea, como el Estudio Twins y la misión SpaceX Inspiration 4, han permitido identificar qué subpoblaciones celulares inmunitarias son más vulnerables en ambientes espaciales. Gracias a estos datos, ahora la investigación se centra en entender los procesos subyacentes para desarrollar contramedidas más efectivas.
El equipo propone distintas estrategias, como la monitorización continua del sistema inmunitario, vacunaciones específicas, intervenciones nutracéuticas y tratamientos farmacológicos personalizados. Destaca el uso de quercetina, un polifenol con propiedades antioxidantes y antiinflamatorias que puede mitigar el estrés oxidativo. La aplicación de algoritmos de aprendizaje automático permite ajustar estas intervenciones según los perfiles biológicos de cada astronauta.
También se están creando biobancos especializados, como el Biobanco de Medicina Aeroespacial de Cornell (CAMBank), que facilitarán estudios longitudinales y ayudarán a correlacionar cambios inmunitarios con las condiciones de las misiones y exposiciones ambientales. La llegada de futuras expediciones a la Luna y Marte también plantea desafíos únicos, como la exposición a polvo lunar o marciano, que requerirán investigación continua.
Un hallazgo relevante es que los efectos del viaje espacial se parecen al proceso de envejecimiento acelerado, con disfunción mitocondrial y desorganización del citoesqueleto, procesos que también ocurren en el envejecimiento humano. Esto sugiere que la astroinmunología puede contribuir a desarrollar terapias para reducir el deterioro inmunitario en la Tierra.
La exposición prolongada al espacio puede inducir en los astronautas un envejecimiento prematuro del sistema inmunitario, con alteraciones en la expresión de moléculas inmunitarias y perfiles inflamatorios desregulados. Entender estos mecanismos no solo ayuda a proteger a los viajeros espaciales, sino que también ofrece nuevas perspectivas para tratar enfermedades relacionadas con el envejecimiento y la inmunidad en la Tierra.
El avance en análisis multiómicos y computacionales permite predecir vulnerabilidades específicas y diseñar intervenciones personalizadas. La integración de estos datos establecerá un nuevo estándar en la investigación biomédica espacial.
El profesor Christopher Mason resalta que esta disciplina permite rastrear con precisión cómo se adapta cada célula del sistema inmunitario a diferentes entornos, orientando los preparativos para futuras misiones y mejorando la seguridad de los astronautas. La investigación en astroinmunología, aunque todavía en sus primeras etapas, abre un camino hacia la protección de la salud en la exploración del espacio y tiene potencial beneficios en la medicina terrestre.
Winer concluye que este es un momento emocionante para la investigación espacial, ya que los conocimientos que se obtengan sobre cómo el cuerpo humano responde a ambientes extremos serán fundamentales para la exploración a largo plazo. La frontera final no solo está en alcanzar nuevos mundos, sino en comprender cómo podemos adaptarnos a ellos sin comprometer nuestra salud.
