Los virus, incluidos los que infectan bacterias, se comportan de manera diferente en el entorno ingrávido del espacio, lo que potencialmente acelera la evolución y revela nuevas estrategias para combatir las infecciones resistentes a los antibióticos en la Tierra. Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison publicaron recientemente hallazgos en PLOS Biology que demuestran que la microgravedad altera la interacción entre virus (bacteriófagos) y bacterias, retrasando la infección e impulsando cambios genéticos únicos. Esta investigación no es sólo teórica; tiene implicaciones prácticas tanto para los viajes espaciales como para la medicina terrestre.
Los desafíos únicos de la vida microbiana en el espacio
La Estación Espacial Internacional (ISS) funciona como un ecosistema cerrado, donde el comportamiento microbiano puede diferir significativamente del de la Tierra. Estudiar estas diferencias es fundamental, ya que las misiones espaciales de larga duración expondrán a los astronautas a patógenos en evolución. El estudio se centró en los bacteriófagos (virus que infectan específicamente a las bacterias) y su huésped, Escherichia coli (E. coli), en condiciones controladas tanto en la EEI como en la Tierra.
El experimento, realizado con muestras selladas a bordo de la nave espacial Cygnus, reveló una diferencia clave: la microgravedad ralentiza la tasa de infección inicial. Esto no es un simple retraso; el entorno cambia la forma en que los fagos y las bacterias interactúan a un nivel fundamental. Los investigadores teorizan que la falta de mezcla de fluidos en condiciones de ingravidez reduce los encuentros entre el virus y su huésped, mientras que el estrés inducido por la microgravedad puede alterar las defensas bacterianas.
Evolución bajo presión: la microgravedad impulsa mutaciones únicas
Después de 23 días en órbita, los genomas virales exhibieron mutaciones que no se habían visto en experimentos terrestres. Estas mutaciones afectaron específicamente a genes vinculados a la estructura de los fagos y la interacción con el huésped, lo que sugiere que la microgravedad selecciona diferentes vías evolutivas. Esto es significativo porque las mutaciones “ganadoras” en el espacio diferían marcadamente de las de la Tierra.
Para probar si estos fagos evolucionados en el espacio podrían superar la resistencia a los antibióticos, el equipo los expuso a cepas uropatógenas de E. coli, conocidas por su resistencia a los medicamentos. Los resultados fueron sorprendentes: los fagos adaptados en microgravedad mataron efectivamente a las bacterias resistentes. Esto sugiere que la evolución espacial puede generar nuevas herramientas terapéuticas.
Implicaciones para la medicina terrestre
Los hallazgos no se limitan a los viajes espaciales. Los investigadores aprovecharon una técnica llamada escaneo mutacional profundo, identificando más de 1.600 variantes genéticas en el genoma del fago. Luego, las mutaciones más exitosas en microgravedad se diseñaron en fagos y se probaron contra bacterias resistentes, demostrando su eficacia. Esto pone de relieve una vía potencial para desarrollar nuevas terapias con fagos para combatir la resistencia a los antibióticos: una creciente crisis de salud mundial.
“Lo que encontramos en el estudio fue que los fagos mutantes que estaban enriquecidos en microgravedad podían tratar las bacterias uropáticas y matarlas. Entonces, lo que nos dice que hay algo en la condición de microgravedad que la hace relevante para el tratamiento de patógenos en la Tierra”. — Dr. Srivatsan Raman, Universidad de Wisconsin-Madison
El futuro de la biología espacial
Si bien es prometedor, se necesita más investigación. Realizar experimentos en el espacio es un desafío logístico y requiere protocolos estrictos de la NASA y tamaños de muestra limitados. Los investigadores también enfatizan la necesidad de estudiar cómo los microbiomas humanos se adaptan a los vuelos espaciales de larga duración, ya que estos cambios podrían plantear riesgos desconocidos.
El estudio subraya que los microbios no son estáticos en el espacio; evolucionan rápidamente y de maneras inesperadas. Las mismas presiones selectivas que impulsan la adaptación en órbita podrían potencialmente exacerbar la resistencia a los medicamentos o aumentar la virulencia en la Tierra. Por tanto, el seguimiento continuo de la evolución microbiana en el espacio es crucial. En última instancia, el entorno único de la microgravedad ofrece una plataforma valiosa, aunque compleja, para desentrañar la dinámica de la evolución viral y desarrollar nuevas herramientas para combatir enfermedades infecciosas.
