CIENCIA : "Saber cómo afecta quitar la gravedad te puede dar pistas sobre lo que afecta tenerla"

DON VITTO GIOVANNI

PRESENTA

"Saber cómo afecta quitar la gravedad te puede dar pistas sobre lo que afecta tenerla"


La realización de experimentos en el espacio es cara y tiene muchas limitaciones debidas, entre otras cosas, a las condiciones de seguridad que se requieren a bordo de los vehículos. Debido a ello la posibilidad de simular en la Tierra las condiciones de ausencia de gravedad que se dan en el espacio puede ser una alternativa muy interesante. Raúl Herranz, bioquímico del Centro de Investigaciones Biológicas (CIB) del CSIC, acaba de publicar dos trabajos en los que se simula un "viaje espacial". La protagonista es la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), una especie que constituye un excelente modelo para estudiar los efectos de la microgravedad sobre el desarrollo y el envejecimiento.

Amablemente contesta nuestras preguntas sobre la gravedad, la levitación y el futuro de la investigación en el espacio





MI: ¿Cómo se ha recreado la ausencia de gravedad en Tierra?

Raúl Herranz: Con un levitador magnético. Lo importante es que la fuerza que se utiliza es ferromagnética, no diamagnética, porque tú para levitar un mineral no necesitas un campo magnético tan fuerte, pero para levitar el agua necesitas un campo tremendo de potencia.





MI: Entonces será difícil fabricar un levitador en el que se puedan meter organismos de mayor tamaño...

Raúl Herranz: Sí, de momento no se puede. Creo que han conseguido levitar un ratón en algún sitio hace unos meses, pero lo han debido hacer en un espacio reducido, no sé si el ratón podría moverse en el tubo...





MI: ¿Y el levitador magnético es el único método que existe para simular ausencia de gravedad?

Raúl Herranz: No, hasta ahora se usaban mucho los simuladores mecánicos, igual los has visto en alguna película: son tres aros mecánicos que giran unos sobre otros y lo que hacen es distribuir la gravedad aleatoriamente. Como están cambiando todo el rato de posición, al final la gravedad neta es cercana a cero. Esos aparatos funcionan en general bastante bien para fenómenos lentos. Para un estudio como el de la mosca que hemos hecho no sirven, porque la mosca es capaz de responder rápidamente al vector gravedad, es más rápida que el aparato. El levitador para este caso sería mejor. Sin embargo para estudios de expresión génica, el campo magnético te mete mucho ruido en el control, así que los simuladores mecánicos son mejores. En función de lo que quieras estudiar te interesa un aparato u otro.





MI: Háblenos de este estudio con las moscas. Se observaba un comportamiento más "acelerado" de las mismas en ausencia de gravedad. ¿Cómo se explica esta respuesta?

Raúl Herranz: Pensamos que las moscas utilizan el vector gravedad para orientarse, por ejemplo para escapar de los depredadores tienden a subir para arriba. Y también, a la hora de buscar comida, pues suben o bajan utilizando el vector gravedad. Su tendencia natural es a escapar, si tú tienes una mosca en la mesa y le das un manotazo se va a ir para arriba. Lo que pasa en el espacio es que al perder esta orientación, como ya no sabe que es arriba y abajo, lo lógico es que se pongan a caminar buscando esa posición. Van buscando el vector gravedad. Se discute en el artículo si el motivo es también energético, es decir si al no tener peso les cuesta menos moverse y entonces se pueden andar distancias más largas gastando menos energía. Caben las dos explicaciones.





MI: En el estudio también han recreado condiciones de "gravedad doble" ¿Cuál es su efecto sobre las moscas?

Raúl Herranz: En el cero de gravedad se movían muy rápido y en hipergravedad, aunque no es tan grande la diferencia, se observa el comportamiento contrario, es decir, se mueven más despacio de lo normal.





MI: ¿Esas condiciones de hipergravedad se pueden dar en algún momento en un viaje al espacio?

Raúl Herranz: En un viaje a Marte, por ejemplo. Tendrías primero el lanzamiento. Es corto, pero a lo mejor en pocos minutos la gravedad puede ser de 3.5g... o más. , no se. Pero bueno ahí tendrías un trozo de hipergravedad. Lo importante son los cambios. Pasas de 1 a 3.5, de 3.5 a cero durante el viaje. Luego llegas a Marte, tienes la desaceleración del aterrizaje y luego pasas a 0,37 que es la gravedad de allí. Y la vuelta igual. Pasas de cero a 1 en la tierra y te tienes que volver a adaptar. De todas formas nosotros no estudiamos el 2g porque sea la gravedad que haya en algún planeta ahora mismo... lo estudiamos sobre todo porque, como te he contado, es el mejor control ahora mismo.





MI: En el trabajo publicado esta semana en BMC Genomics también estudiaban otros aspectos del desarrollo...

Raúl Herranz: Si, hemos analizado si ponen más o menos huevos cuando están sometidas al campo magnético. Lo que vemos es que el campo magnético empleado en el levitador afecta profundamente al desarrollo: descienden un 30 por ciento las moscas que pueden reproducirse con éxito, es decir, las que ponen huevos que llegan a adultos. Y en gravedad cero y en hipergravedad con menos todavía las que lo consiguen.





MI: También han analizado el RNA de las moscas...

Raúl Herranz: Si, es la parte principal del trabajo. Hemos utilizado moscas de diferentes edades y sexos, y sometidas a distintas condiciones ambientales. Lo que vemos es que aunque hay efectos en todos los casos, no son los mismos genes los que se expresan en cada uno.

Uno podía pensar que si te vas al espacio y aumentan por ejemplo los genes de estrés pues el efecto sería el mismo en un hombre que en una mujer, en un niño que en un mayor... pues no. Depende mucho de la situación de un organismo, es decir, de su situación fisiológica y también del entorno, o sea que esté en buena condición de luz, de temperatura, de alimento. En general en el espacio vimos también esto. La microgravedad en si misma parece que no es un estrés tan fuerte, si tú estás tranquilo. Pero encima te ponen a dieta, a 20°C en vez de a 25...se te monta un lío tremendo.





MI: A parte de para predecir el efecto de estos cambios de gravedad, ¿qué otras aplicaciones tienen estos trabajos?

Raúl Herranz: A nivel de transferencia de información a la Tierra, la gravedad es algo que siempre esta aquí. Saber como afecta quitarla te puede dar pistas sobre lo que afecta tenerla. Por ejemplo el tema de la pérdida ósea de los astronautas ha ayudado mucho a comprender la osteoporosis, para ver como recuperar ese hueso perdido... nunca sabes bien qué retorno te va a venir de todo esto, pero al final la gravedad afecta a muchos parámetros en la Tierra. De hecho uno de los congresos europeos mas importantes tiene el slogan "Life in space for life on earth", porque siempre están diciendo esto, que la investigación espacial sea un retorno a la investigación en tierra.