Científicos compararon células expuestas a microgravedad simulada con flujos minimizados frente a células sometidas a flujos intensos y a grupos de control sin exposición. Tras 24 horas de análisis mediante técnicas avanzadas de imagen, examinaron cambios en la morfología celular, el volumen y la envoltura del núcleo, así como la organización y dinámica del genoma.
Los resultados mostraron que la forma celular se alarga notablemente cuando se somete a flujos de fluidos, pero permanece inalterada bajo la microgravedad simulada. En cambio, el volumen del núcleo celular experimentó un incremento tras la exposición a la gravedad cero (algunas mediciones apuntan a un aumento de alrededor del 20 %), lo que sugiere que la fuerza gravitatoria terrestre actúa comprimiéndolo de manera natural.
Pese a esta variación de volumen, el grosor y la estructura de la envoltura nuclear no sufrieron alteraciones significativas. Del mismo modo, el genoma conservó intacta su organización fisiológica y su dinámica habitual. La microgravedad simulada no indujo daños en el ADN por sí misma, a diferencia de los flujos intensos, que sí provocaron alteraciones genéticas (un aumento de casi el 30 % en marcadores de roturas de doble cadena del ADN, según algunos análisis). El nucléolo, por su parte, adoptó una apariencia más lisa tanto en condiciones de microgravedad como bajo la influencia de flujos, probablemente por la ausencia de flotabilidad y convección en el nucleoplasma.
Un nuevo estudio publicado en la revista Science Advances aborda esta cuestión mediante un entorno de microgravedad artificial. La investigación, liderada por Alexandra Zidovska, profesora asociada del Departamento de Física de la Universidad de Nueva York (NYU), no solo aísla el impacto gravitatorio sobre el genoma al eliminarlo como variable experimental, sino que también anticipa cómo se comporta el material genético en el espacio exterior, donde la gravedad es prácticamente inexistente.
“Nuestros datos muestran que el genoma, su organización y su dinámica son increíblemente robustos y parecen no verse afectados por la gravedad, o por su ausencia, tras veinticuatro horas”, concluye Zidovska. “De la misma manera, estos resultados sugieren que la organización física del genoma humano podría experimentar modificaciones mínimas en el espacio exterior durante periodos comparables. Sin embargo, tales cambios podrían producirse durante exposiciones más largas y debido al daño en el ADN que ocurre en el espacio”.
El trabajo, cuyo autor principal es Nikitas Kanellakopoulos junto a otros investigadores de NYU, aporta conocimientos fundamentales sobre la biofísica nuclear y destaca la robustez del genoma frente a estrés mecánico. Los hallazgos podrían orientar futuras investigaciones sobre dosis de gravedad artificial para astronautas en misiones de larga duración y, potencialmente, aplicaciones clínicas en rehabilitación en la Tierra.
Desde que se completó el Proyecto Genoma Humano, la comunidad científica conoce con detalle la secuencia de nuestro código genético. Sin embargo, las reglas físicas que gobiernan su organización tridimensional dentro del núcleo celular siguen siendo objeto de intenso debate. Entre las incógnitas pendientes destaca el papel de una fuerza omnipresente en la Tierra: la gravedad.
“En la Tierra, el papel de la gravedad es intrigante: ejerce una tensión mecánica constante sobre todo lo que nos rodea”, explica Zidovska. “Queríamos saber qué función cumple la gravedad en la organización y el funcionamiento del genoma aquí en la Tierra. Para descubrirlo, es necesario eliminarla como fuerza, por lo que simulamos la gravedad cero en nuestros experimentos”.
Los autores advierten, no obstante, de las limitaciones del estudio: se realizó con células cultivadas (en algunos reportes se mencionan células HeLa derivadas de cáncer), en condiciones simuladas y durante solo 24 horas. No se midió de forma exhaustiva la expresión génica, y el entorno espacial real incluye radiaciones y otros factores no reproducidos en el laboratorio. Cambios sutiles podrían amplificarse con el tiempo y afectar la fisiología celular en estancias prolongadas.
