Hibernarán los humanos en el Espacio?

En el futuro, la hora de dormir para los astronautas podría ser más que unas simples horas de descanso por las tardes. Podría ayudarlos a alcanzar otros planetas, aunque admitámoslo, deberían dormir por un largo tiempo.

Sin embargo, los investigadores europeos, ya están sobre el tema, llevando a cabo experimentos de hibernación que esperan los ayudarán a entender si los humanos podrían llegar a dormir a través de los múltiples años que les tomaría en un vuelo espacial el poder llegar a otros planetas y más allá.

"Por el momento, el nivel de investigación es solamente especulativo", dijo Mark Ayre, de la Agencia Espacial Europea (ESA), en una entrevista por correo electrónico. "[Nuestros] intereses sobre este tema han nacido de la realización de que si se obtuviese una tecnología efectiva, podría ser utilizada para misiones tripuladas al espacio profundo".

Lo que parece como algo de ciencia-ficción no está muy lejos de ser una realidad. Los investigadores han sido capaces de inducir químicamente un estado similar al de éxtasis en las células vivas y han procedido a realizarlo con mamíferos no invernantes como las ratas.

"Estamos procediendo con lo más novedoso en la investigación básica dentro del campo de la hibernación", dijo Marco Biggiogera, un investigador de hibernación en la Universidad Italiana de Pavia, agregando que el y dos colegas más, cada uno de una universidad italiana diferente, se encuentran estudiando mecanismos para hibernación para la ESA.

Ayre, un investigador dentro del Equipo de Conceptos de Estudios Avanzados de la ESA en Noordwijk, Holanda, dijo que un sistema de hibernación humano teórico podría ahorrar algún día enormes lapsos de tiempo en el espacio para los vuelos espaciales tripulados de larga duración.

"Uno de los ahorros en carga de masa para esto, sería la reducción del volumen presurizado requerido psicológicamente por los astronautas", Ayre dijo, agregando que que una tripulación dormida podría igualmente reducir en forma drástica la cantidad de productos consumibles requerida para el proyecto de varios años.

La ciencia del sueño

Los animales hibernadores como los osos y las marmotas pueden entrar ya sea en hibernación total, bajo la cual ellos duermen efectivamente durante un gran lapso de tiempo, o bien entrar en un estado de sopor, una especie de sueño periódico del cual se despiertan varias veces durante el invierno.

"Todos ellos pertenecen a un estasis hipermetabólico, en el cual se disminuye el metabolismo, el consumo de energía y las necesidades de energía", le dijo a Space.com Biggiogera. "Es un mecanismo adaptable".

La clave parece ser genética, en donde unos genes especiales permiten a los animales dormir por largos períodos, a la vez que los protege de las temperaturas extremas o de la falta de alimentos, dijo Biggiogera.

Biggiogera y sus compañeros de trabajo fueron capaces de crear un estado similar al de hibernación en cultivo de células usando una sustancia denominada DADLE, la cual tiene propiedades similares al opio y es similar a una familia de moléculas producidas en el cerebro humano.
En las células, DADLE redujo la proliferación y la trascripción del material genético, poniendo realmente las células a dormir.

"Lo más interesante es que puede hacerse reversible simplemente eliminando la molécula", dijo Biggiogera. "Por lo menos en el cultivo de células, se reduce el riesgo de los efectos colaterales".

En las misiones cortas no aplican

La investigación médica, sin embargo, es solo la mitad de un sistema potencial de hibernación para un vuelo espacial. También existe la parte de ingeniería.

"Existiría el problema de que la tripulación no podría responder a las posibles contingencias durante el vuelo, como podrían ser fuegos y cosas similares para una tripulación en hibernación”, dice Ayre. “Esto requeriría que el grado de automatización a bordo de la nave fuese el suficiente para enfrentarse a estos problemas”. Después viene el reto de diseñar un invernáculo, como el que construyen los animales para protegerse y dormir, pero para humanos.

La visualización de los investigadores de la ESA, es que semejante refugio debería de proveer las condiciones necesarias para la hibernación – como sería la temperatura correcta – y también servir de cama en la parte activa de la misión. También tendría que proteger a los miembros de la tripulación de las llamaradas solares, monitorear las funciones vitales y cubrir todo lo necesario para las necesidades fisiológicas del invernante, dijo Ayre.

Aunque una tripulación dormida consume menos combustible, agua y otros tipos de carga y requeriría de menor espacio para moverse, un sistema de hibernación sigue siendo de todas maneras una cantidad sustancial de hardware.

"Las desventajas asociadas con masa y volumen seguirán siendo grandes para las misiones de larga duración”, dijo Ayre.

Con estos retos en mente, los investigadores de la ESA dijeron que los vuelos espaciales tripulados tendrían que representar un esfuerzo muy importante para garantizar el uso de sistemas de hibernación para la tripulación. Aún un viaje de dos años a Marte no sería lo suficientemente largo como para requerir esa aplicación, comentaron..

Sin embargo, una misión remota tripulada a los planetas exteriores, como sería la misión HOPE Exploración Humana a los Planetas Exteriores (en inglés, Human Outer Planets Exploration) para seis personas que irían a la luna Joviana Calisto, estudiada por la NASA, esta sería un candidato potencial, dijo Ayre.

Un estudio conceptual del 2002 preparado por el grupo de conceptos revolucionarios de sistemas aeroespaciales de la NASA, es la misión HOPE a Calisto en que se propone enviar a seis humanos en un vuelo de 5 años a Calisto, donde podrían pasar 30 días en la superficie de la luna de Júpiter, para el año 2045 o más tarde.

La portavoz de la NASA, Dolores Beasley dijo que la Oficina de Investigaciones Biológicas y Físicas de la División de Investigación de Bioastronáutica no se encuentra actualmente realizando investigaciones de hibernación para misiones futuras tripuladas por humanos.

Primero con Ratas, los humanos MUCHO después

Con el estudio sobre cultivo de células realizado, Biggiogera y sus colaboradores están estudiando los efectos del DADLE en ratas de laboratorio, cuyos resultados creen poder tenerlos a fines del presente año 2004.

Pero la investigación aún tiene mucho que recorrer.

Un gran reto, es el hecho que los cultivos de células pueden ser sistemas muy simples, mientras que los órganos – y estos trabajando juntos en un organismo vivo – son complejos.

"Es como cambiarse de una simple computadora Apple a una súper computadora”, dijo Biggiogera. "No estamos en camino de hacer hibernar a los humanos. Aún estamos muy lejos de eso”.
Pero a pesar del reto que se presenta, Biggiogera puede ver los beneficios potenciales de un sistema de hibernación humano.

El inyectar a los corazones humanos ó a los pulmones con un agente que indujese la hibernación podría conservarlos para trasplantes por mucho más tiempo que los métodos presentes, dijo, agregando que una persona herida gravemente, soldado o policía, podría ser puesto en un estado de hibernación hasta que los tratamientos estuvieran disponibles en el hospital.

"Obviamente para ciencia-ficción o para la ESA, preferimos pensar en exploración espacial”, dijo. “Pero esto puede ser de ayuda en muchas maneras”.    

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