¿Planificación de un viaje a Marte? Querrá recordar sus píldoras antirradiación.
La NASA y las compañías espaciales privadas como SpaceX planean enviar humanos al planeta rojo dentro de los próximos 15 años, pero uno de los principales desafíos que enfrentan las futuras misiones espaciales tripuladas es cómo proteger a los astronautas de la peligrosa radiación cósmica del espacio profundo.
Ahora el laboratorio de la neurocientífica de la UCSF Susanna Rosi, PhD, identificó el primer tratamiento potencial para el daño cerebral causado por la exposición a los rayos cósmicos, un medicamento que previene el deterioro de la memoria en ratones expuestos a radiación espacial simulada. El estudio fue publicado en mayo18, 2018 en Informes científicos
Los seres humanos que se aventuran más allá de los campos magnéticos protectores de la Tierra estarán expuestos a niveles de radiación cósmica que se estima que son 1000 veces más altos de lo que experimentamos en la Tierra o incluso en la órbita terrestre baja de la Estación Espacial Internacional. Proteger a los astronautas de esta radiación dañina seráclave para hacer posible la exploración del espacio profundo, y tal vez la colonización de un día, posible.
Rosi, quien es Directora de Investigación Neurocognitiva en el Centro de Lesiones Cerebrales y Espinales UCSF y profesora en los departamentos de Terapia Física y Ciencia de Rehabilitación y de Cirugía Neurológica, ha realizado una investigación financiada por la NASA durante los últimos cuatro años para comprender qué tan profundola radiación espacial puede afectar el cerebro de los astronautas.
El equipo de Rosi descubrió anteriormente que exponer a los ratones a la radiación espacial simulada causa problemas con la memoria, las interacciones sociales y la ansiedad, y ha relacionado estos síntomas de exposición a la radiación con la activación de células llamadas microglia, parte del sistema inmunitario del cerebro. Microglia activadaimpulsar la inflamación del cerebro de forma similar a lo que se ve en los trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Alzheimer, y también buscar y consumir sinapsis, las conexiones portadoras de información entre las células cerebrales.
"Estamos comenzando a tener evidencia de que la exposición a la radiación del espacio profundo podría afectar la función cerebral a largo plazo, pero que yo sepa, nadie había explorado ninguna posible contramedida que pudiera proteger el cerebro de los astronautas contra este nivel de exposición a la radiación", dijo Rosi, quien es miembro del Instituto Weill de Neurociencia, el Instituto Kavli de Neurociencia Fundamental y el Centro Integral de Cáncer Familiar UCSF Helen Diller.
En el nuevo estudio, los investigadores colaboraron con los coautores de la Universidad de Loma Linda en el sur de California para exponer a los ratones durante un día a una dosis de radiación comparable a la que podrían experimentar en el espacio profundo. Los experimentos se realizaron en el Espacio de la NASALaboratorio de Radiación en el Laboratorio Nacional Brookhaven en Nueva York, la única instalación en el país donde son posibles tales experimentos. Una semana después, después de ser enviados de regreso a UCSF, algunos de los ratones fueron tratados durante 15 días con PLX5622, un medicamento producido por Berkeleycompañía farmacéutica basada en Plexxikon, Inc., y que el laboratorio de Rosi había demostrado previamente que previene los déficits cognitivos en un modelo de ratón de radioterapia contra el cáncer cuando se administra antes de la irradiación del cerebro.
En el presente estudio, los animales irradiados inicialmente no mostraron déficits cognitivos, pero después de tres meses comenzaron a mostrar signos de deterioro de la memoria. Normalmente, cuando los investigadores colocan a los ratones en una habitación con un objeto familiar y desconocido, los animales pasan más tiempoexplorando el nuevo objeto. Pero los ratones que habían estado expuestos a la radiación espacial tres meses antes exploraron los dos objetos por igual, presumiblemente porque no recordaban haber visto uno de los objetos el día anterior.
Notablemente, los animales que habían sido tratados con PLX5622 poco después de haber sido expuestos a la radiación se desempeñaron como ratones sanos en la tarea de memoria. Los investigadores examinaron los cerebros de los animales y demostraron que mientras los cerebros de los ratones no tratados estaban llenos de microglia activada y teníanperdieron un número significativo de sinapsis, los cerebros de los ratones tratados parecían normales. Los autores plantean la hipótesis de que al obligar al cerebro a reemplazar la microglia irritable y expuesta a la radiación con una microglia nueva y saludable, el medicamento había permitido a los animales evitar las consecuencias cognitivas de la radiación..
"Esta es una evidencia realmente clara, primero que reiniciar la microglia del cerebro puede proteger la función cognitiva después de la exposición a la radiación, y segundo que no necesariamente necesitamos tratar inmediatamente después de la exposición a la radiación para que el medicamento sea efectivo", dijo Rosi.
Los compuestos similares a PLX5622 producidos por Plexxikon inhibidores de una molécula de receptor celular llamada CSF1R ya están en ensayos clínicos para múltiples formas de cáncer humano, lo que sugiere que los nuevos hallazgos pronto podrían traducirse al uso humano, dicen los investigadores.En el vuelo espacial, estos compuestos podrían usarse para prevenir el deterioro cognitivo después de la radioterapia contra el cáncer, o en el deterioro cognitivo relacionado con la edad, que también se ha relacionado con la inflamación cerebral impulsada por la microglía.
"La NASA está muy interesada en encontrar formas de garantizar tanto la seguridad de los astronautas como el éxito de la misión durante los viajes al espacio profundo", dijo la coautora del estudio, Karen Krukowski, PhD, investigadora postdoctoral en el laboratorio de Rosi. "Pero los astronautas son una población pequeña.- Es emocionante que estos hallazgos puedan ayudar a prevenir muchas otras formas de deterioro cognitivo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Francisco . Original escrito por Nicholas Weiler. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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