El cuerpo humano en el espacio: qué le pasa al cerebro y a las células durante misiones prolongadas

Durante décadas, la exploración espacial se centró en cohetes, trajes y sistemas de soporte vital. El cuerpo humano se asumía como un pasajero capaz de adaptarse con entrenamiento y disciplina. Esa idea empezó a cambiar cuando las misiones se alargaron y la Estación Espacial Internacional (EEI) permitió estudiar, con mayor detalle, qué ocurre realmente dentro del organismo fuera de la Tierra.

Hoy, nuevas investigaciones muestran que viajar al espacio no solo afecta la postura o el equilibrio. También provoca cambios medibles en el cerebro y en las células, con implicaciones directas para la salud y la seguridad de los astronautas.

¿Por qué el espacio afecta al cuerpo humano?

La microgravedad elimina una de las fuerzas básicas a las que el cuerpo está acostumbrado: la gravedad. Esto altera la distribución de fluidos, la señalización mecánica de las células y la forma en que órganos y tejidos mantienen su posición.

Con misiones cada vez más largas, los científicos han podido observar que estos cambios no siempre son temporales ni superficiales. El espacio funciona como un entorno extremo que acelera procesos biológicos que en la Tierra suelen tardar años.

El cerebro en microgravedad: un órgano que se desplaza

Una de las preguntas centrales de la biología espacial es qué ocurre con el cerebro cuando la gravedad desaparece durante meses. Un estudio publicado en la revista PNAS ofrece una respuesta clara: tras un vuelo espacial, el cerebro no vuelve exactamente al mismo lugar que ocupaba antes del despegue.

Las resonancias magnéticas muestran que el cerebro se desplaza hacia arriba y hacia atrás dentro del cráneo. Este movimiento incluye rotaciones sutiles y deformaciones que no siguen un patrón uniforme. Las regiones sensoriales y motoras presentan los cambios más marcados, mientras que otras áreas muestran desplazamientos laterales.

Al usar el cráneo como referencia fija, los investigadores pudieron aislar el movimiento real del tejido cerebral. El resultado fue concluyente: el reacomodo es una respuesta directa a la exposición prolongada a la microgravedad.

¿Influye la duración de la misión en los cambios cerebrales?

Sí. Cuanto más tiempo pasa una persona en el espacio, mayor es el desplazamiento observado. En astronautas que permanecieron un año en órbita, la corteza motora suplementaria mostró el ascenso más pronunciado.

Este hallazgo no se limita a la anatomía. La magnitud del desplazamiento en regiones multisensoriales se relacionó con una mayor pérdida de equilibrio medida antes y después del vuelo. Esto conecta los cambios estructurales del cerebro con efectos funcionales concretos.

Como explicaron los investigadores:“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… En aquellos que pasaron un año en el espacio, la corteza motora suplementaria mostró el mayor desplazamiento hacia arriba”.

¿El cerebro se recupera al volver a la Tierra?

La recuperación existe, pero no es total ni inmediata. Durante los seis meses posteriores al regreso, el cerebro muestra una tendencia general a volver a su posición original, sobre todo en el eje vertical. Sin embargo, parte de la deformación persiste más allá de ese periodo.

Esto plantea preguntas importantes sobre los límites de reversibilidad del sistema nervioso humano y sobre los riesgos de misiones aún más largas, como las planeadas a la Luna o Marte.

Comparación con estudios en la Tierra: ¿sirven los modelos terrestres?

Para entender mejor estos cambios, los científicos compararon a astronautas con participantes de estudios terrestres de reposo prolongado con inclinación de la cabeza hacia abajo, un modelo clásico para simular la redistribución de fluidos en microgravedad.

Ambos grupos mostraron patrones similares de desplazamiento cerebral, pero con diferencias claras. El entorno espacial intensifica y vuelve más complejo el efecto. Esto confirma que ningún modelo terrestre reproduce por completo las condiciones reales del espacio.

Un dato clave fue que las mayores traslaciones en la ínsula posterior se asociaron con un deterioro más marcado del equilibrio tras el vuelo, lo que convierte al desplazamiento cerebral en un factor relevante para la seguridad y el rendimiento.

Cambios a nivel celular: qué pasa dentro de las células en el espacio

Mientras el cerebro se reacomoda, las células humanas también cambian su funcionamiento. Un estudio publicado en Science cultivó células humanas directamente en la EEI y las comparó con muestras idénticas en la Tierra.

El análisis se centró en el ARN mensajero, una molécula que refleja con rapidez cómo responde una célula al estrés. Los resultados mostraron cambios claros y organizados.

“Nuestro estudio investiga los cambios globales en la abundancia de ARN mensajero… Identificamos vías con genes que afectan la contracción muscular y cardíaca, el sistema neuronal y la percepción sensorial”, señalaron los autores.

¿Qué enfermedades se relacionan con estos cambios moleculares?

Los análisis computacionales vincularon las alteraciones en la expresión génica con trastornos cardíacos, neurológicos, musculares, renales y sensoriales. Estos sistemas coinciden con los problemas de salud que con mayor frecuencia reportan los astronautas tras misiones prolongadas.

Se identificaron rutas específicas, como el metabolismo de los retinoides, la señalización adenosina/CREB y la actividad de receptores glutamatérgicos, todas asociadas con funciones clave como la visión, el sueño y el movimiento.

Un hallazgo preocupante: menos reparación del ADN

Otro resultado relevante fue la reducción en la actividad de genes relacionados con la reparación del ADN. En el espacio, la radiación ionizante es mayor que en la superficie terrestre, por lo que este descenso resulta especialmente delicado.

La microgravedad y la radiación actúan juntas. La primera altera fuerzas físicas básicas y la organización celular; la segunda provoca daño directo al ADN. La adaptación a este entorno queda registrada en el ARN como una huella molecular de la vida en órbita.

El espacio como laboratorio biológico extremo

Estos cambios ayudan a explicar por qué los viajes espaciales pueden acelerar procesos asociados a enfermedades que en la Tierra avanzan lentamente. En semanas o meses, las células muestran patrones similares a los observados en patologías crónicas.

Desde esta perspectiva, el espacio no solo representa un riesgo, sino también una oportunidad científica. Permite observar en poco tiempo procesos que normalmente requerirían años de seguimiento clínico.

Qué significan estos hallazgos para futuras misiones

El cardiólogo y genetista Eric Topol resumió el desafío en una frase publicada en la red social X: “Los humanos no están bien preparados para los vuelos espaciales prolongados”.

Con planes de misiones largas a la Luna y Marte, estos estudios aportan una base científica para anticipar riesgos, diseñar contramedidas y mejorar la protección de la salud humana fuera de la Tierra.

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Cada desplazamiento del cerebro y cada cambio en la expresión de un gen ayudan a entender un punto clave: el reto de la exploración espacial no es solo tecnológico. También es biológico. Comprender esos límites es el primer paso para redefinir qué significa vivir más allá del planeta que moldeó nuestro cuerpo y nuestras células.