Los "corazones en un chip" viajarán esta noche al espacio en la nave de carga Dragon de SpaceX

Está previsto que la nave de carga Dragon de SpaceX despegue el martes 14 de marzo por la noche, transportando casi 2.860 kilogramos de carga a la Estación Espacial Internacional (ISS). Pero entre el equipo para las caminatas espaciales, el material del vehículo y fruta fresca para la tripulación, habrá varios pequeños dispositivos que contienen algo un poco más inusual: tejido cardíaco humano latiendo.

El tejido se utilizará en dos experimentos - Cardinal Heart 2.0 y Engineered Heart Tissues-2 - que probarán si los fármacos existentes pueden ayudar a prevenir o revertir los efectos negativos de los vuelos espaciales sobre el corazón.

Las investigaciones indican que los vuelos espaciales pueden contraer el corazón, ya que en condiciones de microgravedad los músculos cardíacos no necesitan esforzarse tanto para bombear la sangre por las partes superiores del cuerpo. Además, el corazón puede cambiar de forma bajo la influencia de la microgravedad, ya que la sangre se desplaza hacia arriba, fuera de las piernas y el abdomen y hacia la cabeza y el torso, haciendo que el corazón se hinche, según la NASA (se abre en una nueva pestaña).

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Los estudios sugieren que el corazón también experimenta cambios celulares asociados al envejecimiento durante los vuelos espaciales. Por lo tanto, esta investigación no sólo es fundamental para la futura exploración espacial, sino que también podría conducir a tratamientos mejorados para la disfunción y las enfermedades cardíacas relacionadas con la edad en la Tierra, dijo Devin Mair (se abre en una nueva pestaña), candidato a doctor en la Universidad Johns Hopkins que participa en Engineered Heart Tissues-2, durante una conferencia de prensa de la NASA el martes.

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Los experimentos forman parte de la iniciativa Tissue Chips in Space, un proyecto conjunto de los Institutos Nacionales de Salud y el Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional destinado a comprender los efectos de los vuelos espaciales y la microgravedad en el cuerpo humano, según la NASA (se abre en una nueva pestaña).

El experimento Engineered Heart Tissues-2 (se abre en una nueva pestaña) consiste en dos dispositivos que transportan cardiomiocitos -las células musculares del corazón que se contraen- en pequeñas cámaras llenas de líquido. Las células musculares se cultivaron a partir de células madre y se les dio forma tridimensional en el laboratorio. A continuación, se ensartaron entre dos postes dentro de cada cámara, de forma similar a como se suspenden las redes de tenis entre un par de postes. Un poste contiene un imán que se mueve cada vez que se contraen las células musculares. Un sensor sigue el movimiento del imán, lo que permite a los investigadores controlar las contracciones musculares en tiempo real.

Mair y sus colegas ya enviaron tejido cardiaco al espacio en marzo de 2020, y en ese experimento observaron indicios de que las mitocondrias de las células funcionaban mal, explicó en la conferencia de prensa de la NASA. Las mitocondrias proporcionan energía a las células y, por tanto, alimentan el bombeo del corazón, y su disfunción se ha relacionado con diversos problemas cardíacos, como latidos irregulares e insuficiencia cardíaca. En un experimento lanzado en este viaje a la ISS, el equipo seguirá estudiando la disfunción mitocondrial, además de probar varios fármacos existentes para ver si previenen o revierten los problemas, dijo Mair.

"Estos fármacos se dirigen específicamente a la disfunción mitocondrial y a los mecanismos previos que conducen a esta disfunción", dijo Mair a Live Science en un correo electrónico.

Del mismo modo, el experimento Cardinal Heart 2.0 (se abre en una nueva pestaña) utilizará pequeños grupos tridimensionales de tejido cardiaco, conocidos como organoides cardiacos, para comprobar si fármacos ya aprobados pueden proteger las células cardiacas del estrés de la microgravedad. Los organoides se tratarán antes del lanzamiento de Dragon, con el objetivo de evitar que se produzcan los efectos negativos de la microgravedad, según explicó en la conferencia de prensa Dilip Thomas, investigador postdoctoral del Instituto Cardiovascular de Stanford que participa en Cardinal Heart 2.0. Entre los fármacos que se utilizarán figuran una estatina y un fármaco antiinflamatorio no esteroideo. Entre estos fármacos figuran una estatina y un antihipertensivo utilizado para la insuficiencia cardiaca, explicó Thomas a Live Science en un correo electrónico.

Los organoides, cultivados a partir de células madre, son modelos diminutos de corazones de tamaño natural que imitan características clave de la estructura y función del órgano. Contienen cardiomiocitos, así como células que proporcionan un andamiaje físico a los músculos del corazón (fibroblastos cardíacos) y otras que recubren los vasos sanguíneos (células endoteliales).