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| Gabel et al. examinaron la resistencia, la densidad y la microarquitectura ósea de diecisiete astronautas mediante una tomografía computarizada cuantitativa periférica de alta resolución. Crédito de la imagen: ESA |
Científicos de la Universidad de Calgary y de otros lugares han seguido a 17 astronautas de la Estación Espacial Internacional antes y después de un vuelo espacial durante los últimos siete años para saber si el hueso se recupera tras un vuelo espacial de "larga duración". Sus resultados muestran que, aunque el hueso se recupera parcialmente tras el vuelo, las pérdidas sostenidas representan al menos una década de pérdida ósea normal relacionada con la edad, lo que podría adelantar la aparición de la osteoporosis.
"El efecto perjudicial de los vuelos espaciales en el tejido óseo puede ser profundo", escriben en su artículo el autor principal, el Dr. Steven Boyd, de la Universidad de Calgary, y sus colegas.
"La disminución de la carga mecánica en la microgravedad provoca una pérdida sustancial de la densidad y la resistencia mineral ósea y el deterioro de la microarquitectura trabecular".
"Los estudios bioquímicos del recambio óseo ponen de manifiesto la alteración del metabolismo óseo durante los vuelos espaciales, de manera que los biomarcadores de resorción ósea aumentan durante los vuelos espaciales, mientras que los biomarcadores de formación ósea se retrasan, lo que da lugar a una pérdida ósea neta".
"La recuperación de la densidad mineral ósea y de la fuerza al volver a la gravedad terrestre es un proceso largo, y los huesos de muchos astronautas nunca se recuperan completamente", añadieron.
"Determinar quiénes corren mayor riesgo de recuperación incompleta del tejido óseo es importante para comprender la viabilidad de las misiones más allá de la órbita terrestre baja".
"El objetivo principal de nuestro estudio fue utilizar la tomografía computarizada cuantitativa periférica de alta resolución para examinar la recuperación de la microarquitectura, la densidad y la fuerza del hueso después de un vuelo espacial de larga duración".
En el estudio prospectivo participaron 17 astronautas (14 hombres y 3 mujeres; edad media: 47 años; altura: 177,7 cm; masa corporal: 79,1 kg) de la NASA, la Agencia Espacial Canadiense (CSA), la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) que fueron seleccionados para misiones a la Estación Espacial Internacional (ISS).
Los autores tomaron imágenes de los participantes antes del vuelo espacial, a su regreso a la Tierra y tras seis y 12 meses de recuperación.
Realizaron exploraciones óseas en la tibia (espinilla) y el radio (antebrazo) para calcular la resistencia del hueso a la fractura (carga de fallo), el mineral óseo en el tejido óseo y el grosor del tejido.
También registraron ejercicios como el ciclismo, la carrera en cinta y el levantamiento de peso muerto realizados por los astronautas durante y después del vuelo.
Un año después del vuelo, los resultados medios de 16 de los astronautas mostraban una recuperación incompleta de la tibia.
La mediana de la carga de rotura de la tibia, que mide la resistencia del hueso, se redujo en 152,0 newtons (N), pasando de 10.579 N antes del vuelo a 10.427 N después de un año.
La densidad mineral ósea total se redujo en 4,5 mg/cm3 en comparación con los niveles anteriores al vuelo, que eran de 326,8 mg/cm3.
Las medidas del antebrazo de todos los astronautas no difirieron a los 12 meses de recuperación en comparación con las de antes del vuelo.
Los investigadores observaron que los astronautas en misiones de más de seis meses (un total de ocho astronautas) tenían una recuperación ósea sustancialmente menor.
En los astronautas en misiones de más de seis meses, la carga media de rotura de la tibia se redujo en 333,9 N al cabo de un año en comparación con antes del vuelo, mientras que en los astronautas en misiones de menos de seis meses (nueve astronautas) la carga de rotura se redujo en 79,9 N.
Se encontraron diferencias similares para la densidad mineral ósea total en la espinilla.
En total, nueve de los astronautas (siete de misiones largas) no recuperaron totalmente la densidad mineral ósea total de la tibia después de 12 meses.
Entre todos los astronautas, los que completaron mayores cantidades de entrenamiento de levantamiento de peso muerto durante el vuelo, en relación con su entrenamiento individual antes del vuelo, fueron identificados como parte de los que recuperaron la densidad mineral ósea de la tibia.
"Al igual que las rutinas de ejercicio utilizadas actualmente, un ejercicio basado en la resistencia al salto que proporcione cargas dinámicas de alto impacto en las piernas podría ayudar a prevenir la pérdida ósea y promover la formación de hueso en las misiones de vuelo espacial", señalaron los científicos.
Fuentes, créditos y referencias:
L. Gabel et al. 2022. Incomplete recovery of bone strength and trabecular microarchitecture at the distal tibia 1 year after return from long duration spaceflight. Sci Rep 12, 9446; doi: 10.1038/s41598-022-13461-1
Fuentes: Universidad de Calgary, SciNews