El profesor Deok Ho Kim dirigió el equipo que diseñó tejido cardíaco a partir de células madre humanas.
El tejido se colocó en pequeños chips diseñados para imitar el entorno de un corazón humano y se envió a la Estación Espacial Internacional (ISS) para su seguimiento durante 30 días.
El equipo dice que el tejido cardíaco «realmente no funciona bien en el espacio».
El tejido cardíaco en el espacio sufrió una disminución significativa en su capacidad de contraerse y desarrolló un latido cardíaco irregular.
Estos cambios fueron completamente diferentes a los encontrados en los tejidos conservados en la Tierra. Los tejidos mostraron cambios moleculares y genéticos similares a los observados con el envejecimiento.
El tejido cardíaco se creó trasplantando células madre pluripotentes inducidas por humanos y dirigiendo su crecimiento hacia células del músculo cardíaco que latían llamadas cardiomiocitos.
El tejido del corazón se colocó en un pequeño chip de tejido cultivado en el laboratorio y, en marzo de 2020, el chip fue transportado a la Estación Espacial Internacional a través de la misión SpaceX, CRS-20.
Mientras el tejido del corazón estaba en órbita, los científicos en la Tierra recibían actualizaciones periódicas sobre la fuerza y el ritmo de las células cada 30 minutos.
La astronauta Jessica Meir mantuvo tejido cardíaco en la estación espacial, reemplazando la solución nutritiva semanalmente y almacenando muestras para análisis posteriores.
Los científicos también tenían una colección de tejido cardíaco creado de la misma manera en la Tierra y almacenado en contenedores similares para comparar.
«Se ha utilizado una cantidad increíble de tecnología de vanguardia en los campos de la ingeniería de células madre y tejidos, biosensores, bioelectrónica y microfabricación para garantizar la viabilidad de estos tejidos en el espacio», dijo el Dr. Kim.
La evaluación de las muestras mostró que la resistencia del tejido miocárdico disminuye en un ambiente de baja gravedad. Además, los tejidos extraños han desarrollado latidos cardíacos irregulares que, en algunos casos, pueden provocar insuficiencia cardíaca en humanos.
El tejido cardíaco en el espacio late mucho más lentamente que en la Tierra y tarda aproximadamente cinco veces más en completar un solo latido. Sin embargo, este defecto volvió a la normalidad cuando los tejidos fueron devueltos a la Tierra.
Las muestras de tejido sometidas a microgravedad también mostraron signos de cambios en los sarcómeros, que son proteínas musculares que ayudan al corazón a contraerse.
Los científicos observaron que los sarcómeros eran más cortos y menos estructurados, un indicador típico de enfermedad cardíaca en humanos.
Las muestras también revelaron otros cambios biológicos, como las mitocondrias, que proporcionan energía a las células, se volvieron más grandes, más redondas y menos eficientes en el tejido satélite.
El tejido satélite también mostró una mayor expresión genética asociada con la inflamación y el estrés oxidativo.
«Muchos de estos marcadores de daño oxidativo e inflamación aparecen constantemente en las exploraciones de los astronautas después de los vuelos espaciales», dijo Devin Meyer, investigador postdoctoral de la Universidad Johns Hopkins.
Estos hallazgos son esenciales para comprender los riesgos para la salud de los vuelos espaciales prolongados y podrían conducir a nuevos tratamientos para las enfermedades cardíacas.
Actualmente, Kim y su equipo están probando los medicamentos en tejido cardíaco en el espacio para ver si pueden protegerlo de los efectos dañinos de la baja gravedad. Esperan que estos medicamentos también sean útiles para mantener la salud del corazón en las personas mayores de la Tierra.
Fuente: Ingeniería interesante
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2024-09-28 21:07:04