En un experimento único de su clase, las peculiares condiciones de los vuelos espaciales se utilizaran para examinar cómo las células permanecen saludables o sucumben a la infección por células humanas.
A las 3:21 am PDT el 5 de abril, los investigadores del Instituto Biodesign de la Universidad Estatal de Arizona, verán su último experimento lanzado a la órbita terrestre en la misión STS-131 a bordo del transbordador espacial Discovery. Los objetivos de la investigación del equipo liderado por por la Dra Cheryl Nickerson proporcionarán una nueva visión fundamental en el proceso de las enfermedades infecciosas y, además, analizar y difundir los de otras enfermedades degenerativas, incluyendo los trastornos del sistema inmune y el cáncer.
El conocimiento obtenido de este trabajo puede llegar a ayudar en el desarrollo de nuevos tratamientos para las enfermedades infecciosas, que siguen siendo una causa importante de la morbilidad humana y mortalidad a nivel mundial. Los resultados del estudio también serán usados para ayudar a mitigar los riesgos de las enfermedades infecciosas de las tripulaciones, que son particularmente vulnerables a la infección, debido a la redución de la función inmune que ocurre durante las misiones de los vuelos espaciales.
“La clave de esta investigación”, dijo Nickerson, es ver la forma en que las células humanas pueden adaptarse y responder al medio ambiente de microgravedad única de los vuelos espaciales. En respuesta a la microgravedad , las células presentan importantes propiedades biológicas que son directamente relevantes para la salud humana y las enfermedades, incluidos los cambios en la función inmune, las respuestas al estrés, y la virulencia. Estas condiciones no se observan con los enfoques tradicionales de experimentación en nuestro planeta”
Esta es la tercera vez que Nickerson y su equipo han “volado” sus experimentos financiados por la NASA a bordo de un transbordador espacial. Sus investigaciones previas a bordo de transbordadores Atlantis y el Endeavour fueron los primeros en demostrar que el vuelo espacial induce cambios importantes en la expresión genética y la virulencia del patógeno de los alimentos Salmonella (Ver referencia). Estos cambios se deben, al menos en parte, a la manera única que el líquido extracelular fluye alrededor de la superficie de las células. Esta perturbación física de la superficie celular causado por el flujo del fluido circundante induce única respuesta celular, tanto en las bacterias (como la Salmonella) como en las células humanas.
La actual misión será la primera vez que las células humanas se someterán a la infección por un patógeno en los viajes espaciales. Específicamente, este experimento de trece días va a caracterizar el efecto de la microgravedad en las respuestas celulares intestinales antes y después de la infección con el patógeno de transmisión alimentaria, Salmonella typhimurium. Los resultados de este estudio serán analizados en un esfuerzo de colaboración entre el laboratorio de Nickerson y la de su co-investigador Mark Ott, un investigador del Centro Espacial Johnson de la NASA.
Los objetivos de estos experimentos son de dos 1) Entender mejor el efecto de los vuelos espaciales en las células humanas antes y después de la infección con una bacteria patógena invasiva – Información de vital importancia para garantizar la seguridad de los astronautas, y 2) Comparar y profundizar en las respuestas de las células humanas y de los patógenos tanto en el espacio como en su entorno habitual en el cuerpo humano en la Tierra.
Estaré bien al tanto para comentarles en bioBlogia cuando salgan a la luz los resultados del experimento.
Referencias
Wilson JW, Ott CM, Höner zu Bentrup K, Ramamurthy R, Quick L, Porwollik S, Cheng P, McClelland M, Tsaprailis G, Radabaugh T, Hunt A, Fernandez D, Richter E, Shah M, Kilcoyne M, Joshi L, Nelman-Gonzalez M, Hing S, Parra M, Dumars P, Norwood K, Bober R, Devich J, Ruggles A, Goulart C, Rupert M, Stodieck L, Stafford P, Catella L, Schurr MJ, Buchanan K, Morici L, McCracken J, Allen P, Baker-Coleman C, Hammond T, Vogel J, Nelson R, Pierson DL, Stefanyshyn-Piper HM, Nickerson CA. Space flight alters bacterial gene expression and virulence and reveals a role for global regulator Hfq. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007 Oct 9; 104(41):16299-304.
