La sarcopenia, que consiste en una disminución progresiva y extensa de la masa y la fuerza muscular, es común con el envejecimiento y se estima que afecta hasta al 50% de las personas mayores de 80 años. Puede provocar discapacidad y lesiones por caídas, y se asocia con una menor calidad de vida y un aumento de la mortalidad. Aparte de los cambios en el estilo de vida, actualmente no existe un tratamiento clínico para la sarcopenia.
Los vuelos espaciales, con la ausencia de gravedad asociada y la tensión limitada en los músculos, causan debilidad muscular, una característica destacada de la sarcopenia, en un corto período de tiempo, lo que proporciona una visión a intervalos de los cambios musculares asociados a la atrofia relacionada con la edad. Este período relativamente corto en el espacio proporciona un modelo de microgravedad para el envejecimiento muscular y abre oportunidades para el estudio de la sarcopenia, que normalmente tarda décadas en desarrollarse en pacientes en la Tierra.
Para comprender los cambios musculares en microgravedad, Siobhan Malany, Maddalena Parafati y su equipo de la Universidad de Florida (EE. UU.) diseñaron microtejidos de músculo esquelético a partir de biopsias de donantes y los lanzaron a la Estación Espacial Internacional (EEI) a bordo del SpaceX CRS-25.
Sus hallazgos se publicaron en Stem Cell Reports.
Los microtejidos se obtuvieron tanto de donantes jóvenes y activos como de donantes mayores y sedentarios, y se cultivaron en un minilaboratorio automatizado que, además de la alimentación regular y la monitorización de los cultivos, también permitió la estimulación eléctrica para simular el ejercicio.
En la Tierra, la fuerza de contracción de los microtejidos de individuos jóvenes y activos fue casi el doble que la de los tejidos de individuos mayores y sedentarios.
Tras solo dos semanas en el espacio, la fuerza muscular tendió a disminuir en los tejidos jóvenes y ahora era más comparable a la fuerza de los tejidos viejos. Se observó una tendencia similar en el contenido de proteína muscular, que fue mayor en los microtejidos jóvenes en la Tierra en comparación con los microtejidos viejos, pero disminuyó en microgravedad a los niveles medidos en tejidos viejos.
Además, los vuelos espaciales modificaron la expresión génica, especialmente en los microtejidos jóvenes, y alteraron los procesos celulares relacionados con la función muscular normal. Curiosamente, la estimulación eléctrica podría mitigar en cierta medida estos cambios en la expresión génica.
«Utilizando pulsos eléctricos para desencadenar contracciones musculares en tiempo real en el espacio, podemos simular el ejercicio y observar cómo ayuda a proteger contra el debilitamiento muscular rápido en microgravedad», afirmó Siobhan Malany, una de las investigadoras principales.
«Este avance tecnológico ofrece información sobre cómo podríamos preservar la salud muscular durante misiones espaciales de larga duración y, en última instancia, cómo combatir la pérdida muscular relacionada con la edad aquí en la Tierra».
Este estudio demuestra que el deterioro muscular relacionado con la sarcopenia puede modelarse en un período relativamente corto en el espacio y allana el camino para estudios de seguimiento sobre las causas y los posibles tratamientos para la sarcopenia causada por el envejecimiento o los viajes espaciales.
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