Los vuelos espaciales largos afectan al volumen cerebral de los astronautas

Más de la mitad de los miembros de la tripulación de la Estación Espacial Internacional (EEI) han informado sobre cambios en su visión después de una exposición prolongada a la microgravedad del espacio. La evaluación posterior al vuelo reveló inflamación del nervio óptico, hemorragia retiniana y otros cambios estructurales oculares.

Los científicos han planteado la hipótesis de que la exposición crónica a la presión intracraneal elevada, o presión dentro de la cabeza, durante el vuelo espacial es un factor que contribuye a estos cambios. En la Tierra, el campo gravitacional crea un gradiente hidrostático, una presión de fluido que aumenta progresivamente desde la cabeza hasta los pies al estar de pie o sentado. Este gradiente de presión no está presente en el espacio.

«Cuando se encuentra en microgravedad, los fluidos como la sangre venosa ya no se acumulan en las extremidades inferiores, sino que se redistribuyen hacia adelante -señala el autor principal del estudio, Larry A. Kramer, del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas-. Ese movimiento de líquido hacia su cabeza puede ser uno de los mecanismos que causan los cambios que estamos observando en el ojo y el compartimento intracraneal».

Para obtener más información, el doctor Kramer y sus colegas realizaron una resonancia magnética cerebral en once astronautas, incluidos diez hombres y una mujer, antes de viajar a la EEI. Los investigadores siguieron con los estudios de resonancia magnética un día después de que regresaron los astronautas, y luego a varios intervalos durante el año siguiente.

Los resultados de MRI mostraron que la exposición a microgravedad de larga duración causó expansiones en los volúmenes combinados de líquido cefalorraquídeo (LCR) de los astronautas. El LCR es el líquido que fluye dentro y alrededor de los espacios huecos del cerebro y la médula espinal. Los volúmenes combinados se mantuvieron elevados en un año después del vuelo, lo que sugiere una alteración permanente.

«Lo que identificamos que nadie realmente ha identificado antes es que hay un aumento significativo de volumen en la materia blanca del cerebro desde el vuelo previo hasta el vuelo posterior -destaca el doctor Kramer-. De hecho, la expansión de la materia blanca es responsable del mayor aumento en los volúmenes combinados de líquido cefalorraquídeo y cerebro después del vuelo».

La resonancia magnética también mostró alteraciones en la glándula pituitaria, una estructura del tamaño de un guisante en la base del cráneo, a menudo denominada «glándula maestra» porque gobierna la función de muchas otras glándulas del cuerpo. La mayoría de los astronautas tenían pruebas de resonancia magnética de la deformación de la glándula pituitaria, lo que sugiere una presión intracraneal elevada durante el vuelo espacial.

«Descubrimos que la glándula pituitaria pierde altura y es más pequeña después del vuelo que antes del vuelo -continúa-. Además, la cúpula de la glándula pituitaria es predominantemente convexa en astronautas sin exposición previa a la microgravedad, pero mostró evidencia de aplanamiento o concavidad después del vuelo. Este tipo de deformación es consistente con la exposición a presiones intracraneales elevadas».

Los investigadores también observaron un aumento de volumen posterior al vuelo, en promedio, en los ventrículos laterales de los astronautas, espacios en el cerebro que contienen LCR. Sin embargo, el volumen global resultante no se consideraría fuera del rango de adultos sanos. Los cambios fueron similares a los que ocurren en personas que han pasado largos períodos de reposo en cama con la cabeza ligeramente inclinada hacia abajo en estudios de investigación que simulan el cambio de fluido hacia adelante en la microgravedad.

Además, hubo un aumento en la velocidad del flujo del LCR a través del acueducto cerebral, un canal estrecho que conecta los ventrículos en el cerebro. Se ha observado un fenómeno similar en la hidrocefalia a presión normal, una condición en la cual los ventrículos en el cerebro están anormalmente agrandados. Los síntomas de esta afección incluyen dificultad para caminar, problemas de control de la vejiga y demencia. Hasta la fecha, estos síntomas no se han reportado en astronautas después de un viaje espacial.

Los investigadores están estudiando formas de contrarrestar los efectos de la microgravedad. Una opción bajo consideración es la creación de gravedad artificial usando una centrífuga grande que pueda hacer girar a las personas en posición sentada o boca abajo. También se está investigando el uso de presión negativa en las extremidades inferiores como una forma de contrarrestar el cambio de fluido hacia adelante debido a la microgravedad.

Kramer cree que la investigación también podría tener aplicaciones para los no astronautas. «Si podemos comprender mejor los mecanismos que hacen que los ventrículos se agranden en los astronautas y desarrollen contramedidas adecuadas, entonces quizás algunos de estos descubrimientos podrían beneficiar a los pacientes con hidrocefalia de presión normal y otras afecciones relacionadas», apunta.