ARRIBA: ISTOCK.COM, 3DSCULPTOR<\/p>\n
Cuando los astronautas entran en entornos de microgravedad en el espacio, experimentan una variedad de cambios fisiol\u00f3gicos en muchas partes del cuerpo. Un equipo de investigadores dirigido por Joseph Wu, director del Instituto Cardiovascular de Stanford, envi\u00f3 recientemente cardiomiocitos hechos de c\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas por humanos (iPSC) a la Estaci\u00f3n Espacial Internacional con astronautas para estudiar los cambios en las c\u00e9lulas. A trav\u00e9s de la secuenciaci\u00f3n del ARN, encontraron que muchos genes en las c\u00e9lulas se expresaban de manera diferente a los que no iban al espacio, incluidos los genes para el metabolismo de las mitocondrias. Sus resultados se publicaron hoy (7 de noviembre) en Stem Cell Reports<\/em>.<\/p>\n El aumento en la actividad del gen del metabolismo mitocondrial que se encuentra en las c\u00e9lulas card\u00edacas en microgravedad tambi\u00e9n se ha encontrado en estudios previos en microgravedad de c\u00e9lulas sangu\u00edneas, lo que sugiere que ciertas respuestas celulares a los vuelos espaciales pueden ocurrir en m\u00faltiples tipos de c\u00e9lulas, escriben los autores en el estudio. Wu le dice a The Scientist<\/em> que es posible que la regulaci\u00f3n positiva pueda estar asociada con un intento de las c\u00e9lulas de mitigar la disfunci\u00f3n mitocondrial asociada con la enfermedad cardiovascular, que los astronautas tienen un mayor riesgo de padecer, pero ser\u00e1 necesaria m\u00e1s investigaci\u00f3n para comprender la observaci\u00f3n de su \u00faltimo experimento.<\/p>\n El estudio es un punto de partida para comprender la base gen\u00e9tica de las alteraciones card\u00edacas que experimentan los astronautas. Uno de los mayores cambios que ve el sistema cardiovascular en los vuelos espaciales es la redistribuci\u00f3n de la sangre, porque no hay gravedad tirando de la sangre hacia los pies, dice Alexa Wnorowski, estudiante de posgrado en el laboratorio de Wus, a The Scientist<\/em>. El coraz\u00f3n no tiene que trabajar tan duro para bombear sangre por todo el cuerpo, dice ella, lo que puede hacer que los m\u00fasculos de los \u00f3rganos se atrofien. Adem\u00e1s, el coraz\u00f3n cambia de forma. Despu\u00e9s de largos d\u00edas en microgravedad, se vuelve m\u00e1s redondeado, dice Wnorowski. Se desconoce el motivo de esto, pero podr\u00eda deberse a la falta de gravedad que normalmente tira del coraz\u00f3n hacia abajo.<\/p>\n Los investigadores quer\u00edan estudiar los efectos de la microgravedad usando c\u00e9lulas del coraz\u00f3n, pero es realmente dif\u00edcil obtener cardiomiocitos de ellas. un ser humano, dice Wnorowski. Las \u00fanicas opciones para obtener c\u00e9lulas son del coraz\u00f3n extirpado quir\u00fargicamente de un paciente con insuficiencia card\u00edaca o de una biopsia. En su lugar, recolectaron c\u00e9lulas mononucleares de sangre perif\u00e9rica de tres individuos sanos, las indujeron a convertirse en iPSC y las convirtieron en cardiomiocitos. Las c\u00e9lulas card\u00edacas derivadas de c\u00e9lulas madre se enviaron a la Estaci\u00f3n Espacial Internacional (ISS) en julio de 2016, donde la vir\u00f3loga convertida en astronauta Kate Rubins y otros astronautas mantuvieron los cultivos celulares durante 5,5 semanas antes de enviarlos de vuelta a la Tierra.<\/p>\n Una vez que las c\u00e9lulas estuvieron en el suelo, el equipo de Wu las analiz\u00f3 para determinar qu\u00e9 cambios hab\u00edan ocurrido. Aunque los investigadores no observaron diferencias significativas en la abundancia de prote\u00ednas del m\u00fasculo contr\u00e1ctil o en la forma de las c\u00e9lulas card\u00edacas, s\u00ed encontraron que 2635 genes se expresaban de manera diferencial. Algunos genes estaban regulados al alza, mientras que otros estaban regulados a la baja.<\/p>\n La categor\u00eda m\u00e1s grande de genes m\u00e1s activos estaba relacionada con el funcionamiento mitocondrial, y este aumento en la expresi\u00f3n g\u00e9nica persisti\u00f3 durante al menos 10 d\u00edas despu\u00e9s del aterrizaje. Los investigadores tambi\u00e9n encontraron cambios en el reciclaje de calcio y la expresi\u00f3n de genes de miofilamentos. Los efectos de estos cambios no est\u00e1n claros, pero los hallazgos sugieren que, incluso a nivel celular, los cardiomiocitos humanos pueden responder funcionalmente a los cambios en la gravedad aparente, escriben los autores en el art\u00edculo.<\/p>\n En el futuro, el laboratorio planea enviar al espacio estructuras de tejido card\u00edaco derivadas de c\u00e9lulas madre en 3D con m\u00faltiples tipos de c\u00e9lulas. El estudio publicado hoy es solo un peque\u00f1o paso para tratar de comprender la biolog\u00eda, especialmente en el sistema card\u00edaco, de los viajes espaciales en microgravedad, dice Wu a The Scientist<\/em>. Estamos apenas en el comienzo de la investigaci\u00f3n de la frontera espacial y, con suerte, este tipo de estudio inspirar\u00e1 a otras personas a pensar en estudios adicionales, dice.<\/p>\n Debido a que los vuelos espaciales ofrecen enormes desaf\u00edos log\u00edsticos para la experimentaci\u00f3n biol\u00f3gica con organismos completos, como los roedores, nos corresponde desarrollar modelos de c\u00e9lulas y tejidos humanos de mayor fidelidad y rendimiento para estudiar los factores de los vuelos espaciales, dice Eduardo Almeida, cient\u00edfico principal del Centro de Investigaci\u00f3n Ames de la NASA que no particip\u00f3 en el estudio, a The Scientist<\/em>. El estudio de Wu abre nuevos caminos en esta \u00e1rea al demostrar la viabilidad de estos estudios de biolog\u00eda celular de pr\u00f3xima generaci\u00f3n en la ISS, as\u00ed como al informar nuevos hallazgos sobre c\u00f3mo la ausencia de gravedad altera aspectos clave de la funci\u00f3n de los cardiomiocitos.<\/p>\n Los hallazgos del estudio podr\u00edan tener beneficios para generar cardiomiocitos m\u00e1s realistas, Chunhui Xu, investigador de cardiomiocitos en la Facultad de Medicina de la Universidad de Emory que fue no particip\u00f3 en el estudio, le dice a The Scientist<\/em>. Saber c\u00f3mo aumentar la funci\u00f3n mitocondrial en los cardiomiocitos hiPSC podr\u00eda conducir a la generaci\u00f3n de c\u00e9lulas card\u00edacas similares a las adultas, ya que los cardiomiocitos hiPSC son t\u00edpicamente c\u00e9lulas fetales y tienen una funci\u00f3n mitocondrial m\u00e1s baja que las c\u00e9lulas adultas, dice Xu.<\/p>\n A. <\/strong>Wnorowski et al., Efectos de los vuelos espaciales en la estructura y funci\u00f3n de los cardiomiocitos derivados de c\u00e9lulas madre pluripotentes inducidas por humanos, Stem Cell Rep<\/em>, doi :10.1016\/j.stemcr.2019.10.006, 2019.<\/strong><\/p>\n Emily Makowski es pasante en <\/em>The Scientist. Env\u00edele un correo electr\u00f3nico a <\/em>emakowski@the-scientist.com<\/em>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" ARRIBA: ISTOCK.COM, 3DSCULPTOR Cuando los astronautas entran en entornos de microgravedad en el espacio, experimentan una variedad de cambios fisiol\u00f3gicos en muchas partes del cuerpo. 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