El estudio encuentra diferencias epigenéticas no importantes entre el astronauta del espacio y su hermano gemelo terrestre

En un estudio del punto de referencia en tierra, un grupo de científicos de los E.E.U.U. de Johns Hopkins, la Universidad de Stanford y otras instituciones ha encontrado no duradero, las diferencias principales entre los epigenomes del astronauta Scott Kelly, que pasaron un año en espacio a bordo de la estación espacial internacional, y su hermano gemelo, la marca, que seguía habiendo en la tierra.

Los métodos de prueba de Andrew Feinberg y de Lindsay Rizzardi para salvar muestras de sangre en el avión de la microgravedad de la NASA llamaron el “cometa del vómito.” Haber: Remedio de Johns Hopkins

Qué este estudio nos informa sobre los peligros del viaje espacial en el genoma de una persona no está sin obstrucción, dice los científicos, sino la investigación sobre astronautas adicionales en espacio podría ayudar eventual a científicos a predecir los tipos de riesgos médicos que pueden hacer frente en los viajes largos del espacio donde la gente experimenta menos gravedad que en la tierra, la exposición a los rayos ultravioletas dañinos y otros riesgos a la salud.

Éste es el amanecer de la genómica humana en espacio. Desarrollamos los métodos para hacer estos tipos de estudios genomic humanos, y debemos hacer más investigación para extraer conclusiones sobre qué suceso a los seres humanos en espacio.”

Andrew Feinberg, M.D., el profesor de medicina distinguido de Bloomberg, ingeniería biomédica y salud mental en la Universidad John Hopkins

Los cambios epigenéticos implican “pellizcos químicos” a la DNA que puede influenciar actividad de gen, pero los cambios no afectan a la clave genética subyacente sí mismo. Los cambios afectan a cuando y cómo se lee un gen, o expresado, para sus instrucciones de la proteína-codificación. Cuando ocurren los cambios epigenéticos en el momento equivocado o lugar, el proceso puede girar genes con./desc. en el momento equivocado y el lugar, también.

Los científicos han vigilado y han estudiado de largo los efectos fisiológicos del viaje espacial sobre astronautas. Sin embargo, la mayor parte de estos astronautas viajan en misiones del vuelo espacial de seis meses o menos, no las misiones más largas requeridas para viajar a Marte o a otra parte. Más investigación es necesaria entender el impacto de las misiones largas del vuelo espacial en el cuerpo humano, donde hay más exposición a la radiación, dieta reservada, menos ejercicio, más de baja gravedad y el sueño roto completa un ciclo.

Feinberg observa eso que estudia a los gemelos idénticos - quién, por naturaleza, tienen el mismo material genético - era una oportunidad importante y rara de comparar cambios fisiológicos y genomic cuando uno gemelo entró espacio y el otro permanecía en la tierra. “Sin embargo, puesto que tenemos solamente dos personas en nuestro estudio, no podemos decir que estos cambios son debido al viaje espacial sí mismo,” decimos a Feinberg. “Necesitamos más estudios de astronautas extraer tales conclusiones.”

Para el estudio, descrito en la aplicación del 12 de abril la ciencia, los científicos cerco muestras de sangre, datos fisiológicos y mediciones cognoscitivas de Scott y de la marca Kelly en los diversos puntos del tiempo durante 27 meses antes, durante y después de la misión espacial anual de Scott. Las muestras de Scott durante el vuelo cerco en la estación espacial cuando las remesas de la tierra llegaron en un cohete de Soyuz y, ese mismo día, expidido de nuevo a la tierra en el cohete de modo que las muestras se pudieran tramitar en el plazo de 48 horas.

Feinberg y estudiante postdoctoral anterior Lindsay Rizzardi, ahora científico mayor en el instituto de HudsonAlpha para la biotecnología, centrado en cambios epigenéticos a los genomas de Scott y de la marca.

Específicamente, Feinberg y sus personas examinaron dos tipos de glóbulos blancos (CD4+ y CD8+) aislados de sangre de la marca y de Scott. Se centraron en las marcas epigenéticas que consistían en las modificaciones químicas llamadas los grupos metílicos que se agregan sobre la DNA en un proceso llamado metilación.

Totales, encontraron que eso sobre apenas tantos cambios epigenéticos ocurrió en la DNA de la marca terrestre como en su gemelo del espacio-vuelo. Había una diferencia del menos de 5 por ciento en la metilación total entre los gemelos durante la misión. La diferencia más grande ocurrió nueve meses en la misión cuando el 79 por ciento de la DNA de Scott fue desnaturalizado, comparada con el 83 por ciento de la marca.

Las situaciones de los cambios de la metilación en el genoma eran diferentes para cada uno gemelo. Por ejemplo, los científicos encontraron cambios de la metilación cerca de los genes implicados en reacciones del sistema inmune en Scott durante su tiempo en espacio, pero no en marca. Esto correlacionada con datos de otros investigadores implicados en el estudio actual que encontró aumentos en ciertos marcadores bioquímicos se asoció a la inflamación en Scott pero no marca.

“Era encouraging ver que no había desorganización masiva del epigenome en marca o Scott,” dice Rizzardi. “Sin embargo, con solamente dos personas en el estudio, nos limitan en las conclusiones que podemos extraer sobre el efecto del viaje espacial sobre el genoma. Pero las conclusión nos dan pistas a lo que debemos examinar más de cerca en los estudios futuros de astronautas.”

En el estudio actual, las muestras biológicas de Scott fueron expididas de nuevo a la tierra inmediatamente, pero en el futuro, los astronautas pueden necesitar tramitar y salvar muestras en la nave espacial. Feinberg, Rizzardi y el científico Brian Crucian de la NASA desarrollaron las instrucciones detalladas para hacer experimentos complicados en microgravedad. Feinberg y Rizzardi viajaron por una semana en el “cometa famoso del vómito,” un avión que simula ingravidez, para probar sus protocolos para vencer los retos de cerco, de purificar y de salvar muestras de sangre a bordo de la estación espacial.

De los estudios llevados por los científicos en la Universidad de Stanford, la universidad de estado de Colorado, la Universidad Cornell y otras, algo de los resultados notables incluyeron el alargamiento en vuelo de telomeres, los endcaps protectores de Scott en los cromosomas. El telomere que alargaba, según lo denunciado previamente, volvió a normal cuando Scott volvió a la tierra.

Además, el más de 90 por ciento de los genes que cambiaron niveles de actividad durante el vuelo de Scott volvió a los seis meses normales después del vuelo. Con todo, las notas de Feinberg, estos cambios no son indicativas de vuelo espacial solamente, ni difieren de qué pudo ocurrir normalmente.

Los científicos también encontraron que la forma del globo ocular de Scott cambiada a lo largo del vuelo, incluyendo un nervio retiniano más grueso y dobleces en la capa coroides que rodea el aro. Estos cambios afectan típicamente a agudeza visual y, dicen a Feinberg, han ocurrido en otros astronautas de sexo masculino pero no hembras. Los científicos también observaron cambios cognoscitivos y aumentaron niveles de tensión en Scott durante el vuelo, que, no se puede atribuir otra vez al vuelo espacial solamente.

Feinberg dice endechas de este estudio la base para hacer predicciones sobre un astronauta función gen-relacionada y fisiológica durante una misión a largo plazo: “Si conocemos que lo que a preveer, podemos anticipar problemas de salud que los astronautas pueden encontrar y asegurarse de que el remedio y otros remedios son as mano durante una misión.”

Fuente: https://www.hopkinsmedicine.org/