¿El cuerpo humano está preparado para los viajes prolongados al espacio?: los efectos sobre el cerebro y las células

Durante décadas, la exploración espacial se concentró en cohetes, trajes y sistemas de soporte vital. El cuerpo humano aparecía como un pasajero resistente, capaz de adaptarse con entrenamiento y disciplina.

Esa visión comenzó a cambiar a medida que las misiones espaciales se extendieron en el tiempo y los estudios médicos ganaron cada vez más precisión gracias a la permanente habitabilidad humana en la Estación Espacial Internacional (EEI).

Así, los estudios ya nos decían que la experiencia de viajar fuera de la Tierra no solo modifica la postura y el equilibrio del cuerpo humano.

Pero nuevas investigaciones muestran que los vuelos espaciales desplazan el cerebro dentro del cráneo, generan deformaciones no lineales persistentes y reconfiguran redes moleculares asociadas a enfermedades cardíacas, neurológicas, musculares y sensoriales. El espacio emerge así como un entorno extremo que revela, de forma acelerada, los límites biológicos de la vida humana.

Los dos estudios publicados fueron destacados por el prestigioso cardiólogo y genetista estadounidense, Eric Topol que dijo en la red social X: “Los humanos no están bien preparados para los vuelos espaciales prolongados”.

Hoy, el cerebro ocupa el centro de una de las preguntas más inquietantes de la biología espacial: qué ocurre cuando la gravedad desaparece durante meses. El regreso a la Tierra revela una señal clara. Tras un vuelo espacial tripulado, el cerebro no vuelve exactamente al mismo sitio que ocupaba antes del despegue, según se desprende de un estudio publicado en la revista PNAS.

Los datos de resonancia magnética muestran un desplazamiento hacia arriba y hacia atrás dentro del cráneo, acompañado por rotaciones sutiles que alteran su posición promedio. No se trata de un movimiento uniforme.

Las regiones sensoriales y motoras exhiben los cambios más marcados, mientras otras áreas presentan deformaciones laterales que no siguen un patrón lineal.

Estos cambios no responden a una simple ilusión estadística. El análisis detallado de imágenes cerebrales antes y después de la misión permitió cuantificar traslaciones y deformaciones regionales que permanecían ocultas en estudios previos.

Al alinear el cráneo como referencia fija, los investigadores aislaron el movimiento real del tejido cerebral. El resultado fue contundente: el cerebro se reacomoda dentro del compartimento craneal como respuesta directa a la exposición prolongada a la microgravedad.

Cuanto más tiempo pasa una persona en el espacio, mayor es el desplazamiento observado. En quienes permanecieron un año en órbita, la corteza motora suplementaria registró el ascenso más pronunciado. Este dato no queda restringido al terreno anatómico.

La magnitud del desplazamiento en regiones multisensoriales se correlacionó con la pérdida de equilibrio medida antes y después del vuelo, lo que conecta los cambios estructurales con consecuencias funcionales concretas.

El fenómeno no desaparece de inmediato al regresar a la Tierra. Durante los seis meses posteriores al aterrizaje, el cerebro muestra una recuperación generalizada, en especial en el eje vertical. Sin embargo, parte de la deformación persiste más allá de ese período. El hallazgo plantea interrogantes relevantes sobre la adaptación a largo plazo y sobre los límites de reversibilidad del sistema nervioso humano.

“Analizamos datos de resonancia magnética de 26 astronautas y 24 participantes de un estudio de reposo en cama con inclinación de cabeza hacia abajo de larga duración. Alineamos la posición del cráneo en diferentes puntos temporales (antes y después del vuelo espacial o reposo en cama) como referencia y luego utilizamos el registro de cuerpo rígido para cuantificar el cambio de posición cerebral”, explicaron los investigadores.

Y agregaron: “Además, observamos cambios simétricos de izquierda a derecha que no fueron evidentes en el cambio de posición promedio debido a la cancelación de señales. En aquellos que pasaron un año en el espacio, la corteza motora suplementaria mostró el mayor desplazamiento hacia arriba.”

Un dato clave surge al comparar astronautas con participantes de estudios terrestres de reposo prolongado con inclinación de cabeza hacia abajo, un modelo clásico para simular la redistribución de fluidos en microgravedad.

Ambos grupos presentan patrones similares de desplazamiento cerebral, aunque con diferencias notables. El entorno espacial intensifica y complejiza el efecto, lo que refuerza la idea de que la microgravedad real introduce variables que ningún análogo terrestre logra reproducir por completo.

Las mayores traslaciones de la ínsula posterior se asociaron con un deterioro más pronunciado del equilibrio tras el vuelo. Este vínculo directo entre anatomía y comportamiento transforma el desplazamiento cerebral en algo más que una curiosidad médica. Se convierte en un factor a considerar para la seguridad, el rendimiento y la planificación de misiones de larga duración.

El lenguaje interno de las células también cambia

Mientras el cerebro se desplaza, algo igual de profundo ocurre a una escala mucho más pequeña. Las células humanas expuestas al entorno espacial reescriben parte de su programación molecular. La Estación Espacial Internacional se convirtió en un laboratorio privilegiado para observar ese proceso en tiempo real.

Un experimento reciente, publicado en Sience, cultivó células humanas directamente en órbita y comparó su comportamiento con muestras idénticas mantenidas en la Tierra. El foco estuvo puesto en el ARN mensajero, la molécula que traduce la información genética en actividad celular concreta. Su rapidez de respuesta lo transforma en un registro sensible del estrés biológico.

“Nuestro estudio investiga los cambios globales en la abundancia de ARN mensajero (ARNm) en la línea celular THP-1, un linaje monocito-macrófago conocido por su plasticidad y sus características de reprogramación inmunitaria. Identificamos vías con genes que afectan la contracción muscular y cardíaca, el sistema neuronal y la percepción sensorial”.

Las alteraciones detectadas no siguieron un patrón aleatorio. Los análisis computacionales vincularon los cambios de expresión génica con trastornos cardíacos, neurológicos, musculares, renales y sensoriales. Esos mismos sistemas aparecen de manera recurrente entre los problemas de salud reportados por astronautas tras misiones prolongadas.

Al descomponer la información en redes funcionales, los investigadores identificaron rutas mecanicistas específicas. El metabolismo de los retinoides, la señalización adenosina/CREB y la actividad de los receptores glutamatérgicos mostraron modificaciones consistentes.

Cada una de estas redes se asocia con funciones críticas como la visión, el sueño y el movimiento, lo que refuerza el vínculo entre los cambios moleculares y los síntomas observados en humanos.

Otro hallazgo relevante fue la reducción en la transcripción regulada por genes de reparación del ADN. En un entorno donde la radiación ionizante alcanza niveles más altos que en la superficie terrestre, esta disminución adquiere una dimensión preocupante. La exposición a rayos cósmicos galácticos y eventos de partículas solares ejerce una presión constante sobre los mecanismos celulares de protección genética.

La microgravedad y la radiación actúan de manera conjunta. La primera altera la percepción de fuerzas físicas básicas, modifica la distribución de fluidos y cambia la señalización mecánica dentro de las células. La segunda introduce daño directo al ADN y estrés oxidativo. El efecto combinado fuerza a las células a adaptarse, y esa adaptación queda registrada en el ARN como una huella molecular de la vida en órbita.

Este tipo de cambios explica por qué los viajes espaciales pueden acelerar procesos asociados a enfermedades que en la Tierra se desarrollan de forma más lenta. En semanas o meses, las células exhiben patrones de expresión génica comparables a los observados en patologías crónicas. Desde esta perspectiva, el espacio funciona como un modelo biológico extremo.

La novedad no radica solo en el riesgo, sino también en la oportunidad. El uso de modelos celulares, enfoques multiómicos e inteligencia artificial abre la puerta a un descubrimiento más rápido de dianas terapéuticas y fármacos.

El entorno espacial permite observar, en tiempo comprimido, procesos que de otro modo requerirían años de seguimiento clínico.

Este conocimiento cobra especial relevancia en un contexto de expansión de la actividad humana más allá de la órbita baja. Las misiones prolongadas a la Luna o Marte exponen al cuerpo humano a condiciones para las que no evolucionó. El desplazamiento cerebral persistente y la reconfiguración de redes moleculares asociadas a enfermedades dejan claro que el desafío no es solo tecnológico.

El espacio revela, con una claridad incómoda, los límites de la biología terrestre. Cada centímetro que el cerebro se mueve dentro del cráneo y cada gen cuya expresión se altera en una célula cultivada en órbita aportan piezas a un mismo rompecabezas.

Entender estos cambios no garantiza soluciones inmediatas, pero ofrece algo indispensable: una base científica sólida para anticipar riesgos, diseñar contramedidas y redefinir qué significa, realmente, vivir fuera del planeta que moldeó nuestro cuerpo y nuestras células.