Publicado: 
22 de octubre de 2004

Destellos que Ciegan


Años después de haber estado expuestos a la radiación espacial, la visión de muchos astronautas se torna borrosa debido a las cataratas. Comprender por qué ocurre esto podría ayudarnos a descubrir la causa de cataratas en personas de edad avanzada.

NASA

Octubre 22, 2004: Contemplando el espacio desde la cápsula, los astronautas de la nave Apolo fueron testigos de un espectáculo que los seres humanos nunca antes habían visto. Ellos pudieron apreciar la asombrosa imagen del disco azul brillante de la Tierra en contraste con el negro absoluto del espacio. Vieron el otro lado de la Luna pero también extraños destellos de luz ¡dentro de sus globos oculares!

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Desde entonces, los astronautas a bordo del Skylab, del Transbordador, de la Mir y de la Estación Espacial Internacional han informado que vieron estos destellos. No es necesario llamar a los Agentes Mulder y Scully, de los Expedientes X, sin embargo; lo que los astronautas están experimentando es la radiación espacial que penetra rápidamente en sus ojos como si fueran balas subatómicas. Cuando una "bala" choca contra la retina, dispara una falsa señal, que el cerebro interpreta como si fuera un destello de luz.

Derecha: El astronauta Joseph Tanner fotografiado durante una caminata espacial, en 1997. [Más información]

Demás está decir que esto no es bueno para los ojos. Años después de regresar a la Tierra, muchos de estos astronautas desarrollaron cataratas -- que se producen cuando el cristalino, el cual enfoca la luz hacia la retina, se nubla.

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Según un estudio realizado en el año 2001 por Francis Cucinotta, del Centro Espacial Johnson de la NASA (ver referencias periodísticas abajo), por lo menos 39 ex astronautas han sufrido alguna forma de cataratas luego de volar en el espacio. De esos 39 astronautas, 36 habían volado en misiones expuestas a una radiación elevada, tales como los descensos de la nave Apolo sobre la Luna. Algunos astronautas experimentaron cataratas a los 4 o 5 años de haber llevado a cabo la misión, pero otros las manifestaron 10 o más años después.

Durante mucho tiempo, los científicos han conocido la existencia de este vínculo entre la radiación y las cataratas, pero nunca lo han comprendido por completo. ¿Qué es exactamente lo que le hace la radiación al cristalino del ojo para que éste se cubra con un velo? ¿Están involucrados los genes de los astronautas? ¿De qué genes se trata?

La resolución de este rompecabezas podría ayudar a la gente en la Tierra. Sin haber viajado jamás al espacio, más de la mitad de las personas mayores de 65 años tienen cataratas; el cristalino borroso parece ser el resultado natural del proceso de envejecimiento. Estas cataratas relacionadas con la edad avanzada, algunas de ellas, se parecen a las cataratas que desarrollan los astronautas. Si los investigadores pueden descubrir qué es lo que está sucediendo dentro de los ojos de los astronautas, podrían desarrollar medicamentos para detener el proceso.

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Sin embargo, faltan todavía muchos años para lograr este propósito. Primero, "tenemos que entender los detalles -- los genes y las trayectorias de las proteínas y de las moléculas que están involucrados", afirma Eleanor Blakely, una científica del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL, en idioma inglés). Respaldada por un subsidio otorgado por la NASA para el estudio de estos detalles, ella y sus colegas están experimentando con tejido ocular humano.

Izquierda: Anatomía del ojo humano. [Más información]

"Para que la visión sea correcta, el cristalino del ojo debe ser transparente", dice Blakely. El cristalino, que tiene la forma de un dulce M&M, está alojado en la cavidad ocular y enfoca la luz que ingresa hacia la retina. "En el centro del cristalino se encuentran células transparentes denominadas 'células fibrosas'. El daño al cristalino puede provocar que las células fibrosas se vuelvan opacas, y a este cambio en la claridad de la visión se lo llama catarata."

En el ojo sano de un ser humano, constantemente se fabrican células fibrosas nuevas para reemplazar a las viejas. El proceso comienza con las "células epiteliales", que son una clase de célula madre que recubre el frente del cristalino. Cuando es necesario, las células epiteliales se aplanan y eliminan sus núcleos y otras estructuras internas para convertirse en células fibrosas transparentes. Es una metamorfosis asombrosa. "Durante las etapas finales," dice Blakely, "todas las organelas de la célula son desechadas por la célula en un proceso cuidadosamente orquestado que deja viva a la célula, pero que forma básicamente un saco de proteínas del cristalino."

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El grupo de Blakely ha demostrado que una dosis de radiación puede alterar la metamorfosis de las células epiteliales, interfiriendo con la formación de nuevas células fibrosas que componen el cuerpo del cristalino.

Derecha: Una sección transversal simplificada del cristalino. [Más información]

Por supuesto que para descubrir esto ellos no irradiaron de forma deliberada los ojos de los seres humanos. En cambio, cultivaron células epiteliales humanas en placas de petri. Debido a que algunas de las células estaban comenzando a convertirse en células fibrosas, el equipo de Blakely expuso las células a dosis controladas de radiación. Este trabajo fue llevado a cabo en el LBNL y en el Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA, en el Laboratorio Nacional Brookhaven en Long Island, Nueva York. Luego, estos científicos utilizaron modernas herramientas de genética con el propósito de descubrir cómo respondían los genes y las proteínas de las células.

Este grupo de investigadores descubrió que un gen en particular, el Factor 2 de Crecimiento Fibroblástico (FGF-2, en idioma inglés), realiza una actividad ocho veces mayor tras una dosis de radiación. El FGF-2 normalmente ayuda a las células a responder al estrés. En este caso, parece impulsar la actividad de otros dos genes denominados "p21" y "p57". Estos genes controlan eventos cruciales en el ciclo vital de una célula -- por ejemplo, cuando una célula se divide para formar dos células "hijas", o cuando una célula epitelial se transforma en una célula fibrosa. Blakely sospecha que un desequilibrio de los genes p21 y p57 lleva a la formación de células fibrosas anormales y, en consecuencia, a la formación de cataratas.

Es necesario que transcurra cierto tiempo para que las células fibrosas anormales se acumulen y visiblemente cubran como con un velo el cristalino. Luego de haber realizado misiones expuestos a elevadas radiaciones, pasarán años antes de que los astronautas noten que tienen cataratas. Este lapso de tiempo complica la investigación. Es difícil determinar exactamente cuál es la causa cuando se debe esperar años para observar el efecto.

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La detección temprana de las cataratas es el objetivo de Rafat Ansari, un físico del Centro de Investigaciones Glenn de la NASA, quien trabaja de forma independiente de Blakely. Ansari ha desarrollado una sonda láser que puede detectar signos de cataratas en los seres humanos años antes de que éstas se tornen visibles. Ahora dicha sonda está siendo probada clínicamente en el Instituto Nacional del Ojo. Con el tiempo, los astronautas podrían llevar esta sonda en las misiones espaciales, lo que les permitiría controlar sus ojos mientras viajan.

Izquierda: La Dra. Eleanor Blakely del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. [Más información]

Otro equipo de investigadores, liderado por Leo Chylack, Jr., Licenciado en Medicina, del Centro para Investigaciones Oftalmológicas en el Brigham and Women's Hospital, de Boston, está comparando las cataratas en astronautas, pilotos de prueba y miembros de la tripulación en tierra, en el Centro Espacial Johnson. Ellos tomarán fotografías estereoscópicas de los cristalinos de estos individuos con el propósito de investigar las diferencias en la clase de cataratas que manifiestan estas personas -- otra pieza del rompecabezas.

Mientras tanto, Blakely está regresando al laboratorio para aprender más acerca de los fundamentos moleculares relacionados con el tema. "Todavía estamos estableciendo los vínculos que existen entre los cambios en el FGF-2 y [los otros genes]," señala. Además, hay otros interrogantes. Por ejemplo, las cataratas generalmente se desarrollan de manera lenta, pero ¿grandes dosis repentinas de radiación podrían acelerar el proceso? Los astronautas que emprendan un viaje de 6 meses a Marte desearán saber la respuesta.

Recientemente, el grupo de Blakely obtuvo la prolongación, por cuatro años, del subsidio para investigaciones otorgado por la NASA. Para saber más sobre este tema, permanezca sintonizado.