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Los miembros de la tripulación que participaron en el experimento Mars500 mostraron cambios significativos en la microbiota intestinal después de 520 días de confinamiento solitario, según un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Montreal y la Universidad McGill.
El estudio, publicado hoy en Revista de Biotecnología Computacional y Estructural y financiado por la Agencia Espacial Canadiense, analizó datos de las muestras de heces de seis miembros de la tripulación de Rusia, Europa y China.
La tripulación vivió en un hábitat completamente cerrado en Moscú desde junio de 2010 hasta noviembre de 2011 para simular una misión tripulada a Marte que las agencias espaciales internacionales esperan llevar a cabo en la década de 1930. Su encarcelamiento fue el más largo jamás llevado a cabo con humanos en condiciones controladas.
Objetivo: estudiar el impacto de la vida aislada del mundo en la salud fisiológica y mental. Finalmente, los seis miembros de la tripulación experimentaron cambios severos en el peso corporal, la fuerza muscular y otras medidas, como mostraron estudios anteriores.
El descubrimiento de cambios en el microbioma proporciona el eslabón perdido entre estos síntomas y profundiza la comprensión de los científicos sobre qué tan bien los astronautas podrán trabajar y regenerarse después de un vuelo espacial prolongado, y cómo los humanos generalmente interactúan con sus hábitats.
Grave alteración del metabolismo.
Además de las pérdidas significativas de peso corporal y fuerza muscular después de salir del confinamiento, la tripulación del Mars500 exhibió graves trastornos prediabéticos del metabolismo de la glucosa, un síntoma que se observa a menudo después de un vuelo espacial prolongado.
En su investigación, los científicos utilizaron tecnología genómica recientemente desarrollada para identificar varios cambios en el microbioma de la tripulación, incluida la pérdida de bacterias intestinales beneficiosas que normalmente descomponen el almidón resistente, mejoran la absorción de nutrientes y previenen la inflamación intestinal.
El análisis también mostró que la exposición prolongada al cuerpo aumentó la cantidad de bacterias intestinales que se habían descubierto recientemente en humanos y cuya importancia para la salud humana aún no se ha entendido bien.
“Debemos tener cuidado de no asumir un vínculo causal entre cambios en el microbioma intestinal y alteraciones en el metabolismo de la tripulación”, dijo el biólogo de la UdeM Nicholas Brereton, autor principal del estudio e investigador del Institut de Recherche en Biologie Végétale.
“Un paso importante”
“Pero reducir significativamente estas bacterias intestinales específicas tiene sentido para los síntomas, e identificar cambios significativos en el microbioma es un paso importante para proteger la salud de los astronautas”.
Su colega y coautor Frédéric Pitre, biólogo de la UdeM, agregó: “Estamos intrigados por el aumento significativo en el número de ciertas especies microbianas desconocidas que se han observado en otros estudios recientes que utilizan tecnologías metagenómicas avanzadas, pero que siguen siendo un misterio. “
Se sabe que el deterioro de la salud de los sistemas musculoesquelético y metabólico de los astronautas es un factor de riesgo importante en los vuelos espaciales, y se espera que el efecto se agrave en misiones más largas, como una misión tripulada a Marte.
Para su investigación, Brereton y su equipo desarrollaron técnicas de genómica de alta resolución para identificar y cuantificar con precisión las especies del microbioma intestinal, y finalmente descubrieron que más de 200 se dividieron entre la tripulación.
“Compartido para personas”
“Las partes vitales del microbioma humano son muy exclusivas de cada individuo, como lo es cualquier otro ecosistema, pero también hay bacterias intestinales importantes que son comunes a cada individuo”, dijo Emmanuel González, especialista en metagenómica de la Iniciativa Interdisciplinaria de Infección e Inmunidad de McGill.
“La evaluación de muy alta resolución del microbioma nos permitió observar estos cambios de colaboración significativos en la tripulación Mars500 que no se habían visto antes”, dijo González, autor principal del estudio, quien también está asociado con el Centro Canadiense McGill de Genómica Computacional. .
“Otra comparación interesante”, agregó, “se refería a las bacterias intestinales de la tripulación y las que se encuentran en las superficies de sus hábitats cerrados, lo que da una idea real de hasta qué punto los microbiomas humanos y ambientales pueden interactuar como una especie de diálogo entre ecosistemas”.
“Un nuevo análisis del experimento Mars500 revela cambios generalizados en el microbioma intestinal de los astronautas debido al encarcelamiento prolongado”, por Nicholas Brereton, Frédéric Pitre y Emmanuel Gonzalez, publicado el 22 de abril de 2021. Revista de Biotecnología Computacional y Estructural.
Proporcionado por la Universidad de Montreal