Todos los días se llevan a cabo cientos de experimentos científicos en la estación espacial; es un laboratorio en órbita, después de todo. Los astronautas supervisan estos experimentos e informan de sus observaciones a los investigadores de la Tierra. La investigación nos ayuda a comprender mejor la vida en gravedad cero y descubrir los beneficios que se pueden aplicar en la Tierra.

Oso de agua en el espacio

Bajo un microscopio, los pequeños tardígrados parecen osos de agua. Aunque se encuentran comúnmente en el agua y, a veces, actúan como enemigos en «Ant-Man and the Wasp», los tardígrados son conocidos por su capacidad para sobrevivir e incluso prosperar en los entornos más extremos.

«Los retardígrados son un grupo de animales microscópicos que son reconocidos por su capacidad para sobrevivir a una serie de tensiones extremas», dijo Thomas Boothby, profesor asistente de biología molecular en la Universidad de Wyoming e investigador principal del experimento. , en una conferencia de prensa el miércoles.

«Algunas de las cosas a las que pueden sobrevivir los tardígrados se secan, congelan y calientan más allá del punto de ebullición del agua, sin oxígeno».

«Se ha demostrado que sobreviven y se reproducen durante los vuelos espaciales, e incluso pueden sobrevivir a una exposición prolongada al vacío del espacio», dijo Boothby.

Los científicos han podido secuenciar el genoma del tardígrado para poder medir realmente cómo estos animales microscópicos se ven afectados por diferentes condiciones ambientales en función de su expresión genética.

El experimento de Boothby está diseñado para ver cómo los tardígrados se adaptan a la vida en la órbita terrestre baja, lo que podría conducir a una mejor comprensión de los factores estresantes que enfrentan los humanos en el espacio. La investigación implica estudiar la biología molecular de los osos de agua tanto a corto plazo, como los osos de agua que viven en la estación durante siete días para ver su adaptación inmediata, así como a largo plazo. Estos osos de agua multigeneracionales podrían ayudar a los científicos a comprender la genética detrás de la adaptación y la supervivencia en un entorno muy estresante.

Aunque la estación espacial es más protectora que la existente en el espacio profundo, las experiencias humanas y animales a bordo están sujetas a una disminución de la gravedad y una mayor exposición a la radiación.

“Comprender cómo proteger a los astronautas y otros organismos de estas tensiones será fundamental para garantizar una presencia espacial segura y productiva a largo plazo”, dijo Boothby.

Los tardígrados llegarán a la estación en un estado inanimado congelado, luego serán descongelados, resucitados y cultivados en un sistema de biocultivo especial.

Los resultados del estudio a corto y largo plazo deberían permitir a los investigadores ver qué genes se activan o desactivan para ayudar a los tardígrados a sobrevivir.

Por ejemplo, si los investigadores determinan que los tardígrados producen una gran cantidad de antioxidantes para ayudar a combatir el nivel de radiación que experimentan, podría indicar a los investigadores que los astronautas necesitan consumir una dieta más rica en antioxidantes.

«En última instancia, esta información nos dará una idea de cómo uno de los organismos más resistentes del planeta es capaz de sobrevivir a los rigores de los vuelos espaciales», dijo Boothby. «Y esperamos que esta información proporcione vías para desarrollar contramedidas o terapias que ayuden a proteger a los astronautas durante misiones espaciales extendidas».

Umami celestial

Los astronautas están a punto de experimentar un poco de umami en el espacio, pero no del tipo que pueden saborear.

El experimento UMAMI significa Comprensión de la microgravedad en las interacciones microbianas animales y Jamie Foster, profesor del Departamento de Microbiología y Ciencia Celular de la Universidad de Florida, es su investigador principal. No puede esperar a ver cómo los microbios saludables y beneficiosos se comunican con el tejido animal en el espacio.

«Los animales, incluidos los humanos, dependen de nuestros microbios para mantener un sistema digestivo e inmunológico saludable», dijo Foster. «No entendemos completamente cómo el vuelo espacial altera estas interacciones beneficiosas. El experimento UMAMI utiliza un calamar bobtail que brilla en la oscuridad para resolver estos importantes problemas de salud animal».

El Bobtail Squid, que solo mide unos tres milímetros de largo, es el modelo perfecto para estudiar esto por dos razones. Estos calamares tienen un órgano de luz especial dentro del cuerpo que puede ser colonizado por una especie de bacteria luminiscente. El calamar puede usar esta bacteria para brillar en la oscuridad. Dado que es una sola especie de bacteria y un tipo de tejido huésped, es fácil para los investigadores seguir el desarrollo de este proceso, dijo Foster.

Los calamares también tienen un sistema inmunológico muy similar al de los humanos.

«Podemos establecer muchos paralelismos sobre cómo responde el sistema inmunológico a estos microbios beneficiosos en el entorno espacial», dijo Foster.

Los calamares nacen sin bacterias, por lo que deben adquirirlos de su entorno. Los humanos que realizan el experimento iniciarán esta simbiosis agregando las bacterias a los animales y observando lo que sucede durante las primeras horas de colonización.

El calamar será parte de una experiencia completamente autónoma alojada en lo que parece una caja. Las bombas agregarán agua o bacterias cuando sea necesario, o bombearán agua según sea necesario.

El tejido del calamar se congelará en la estación y se devolverá a la Tierra más tarde, preservando la línea de tiempo molecular de los genes activados y desactivados para el calamar, similar al experimento tardígrado.

Los investigadores podrán descubrir si el vuelo espacial cambia la relación mutuamente beneficiosa entre los animales y sus microbios.

“A medida que los astronautas exploran el espacio, se llevan consigo una compañía de diferentes especies microbianas”, dijo Foster. «Y es realmente importante comprender cómo estos microbios, denominados colectivamente microbioma, cambian en el entorno espacial y cómo se establecen esas relaciones».