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Un experimento en la Estación Espacial ha logrado en la Tierra que un gusano amputado se regenere en criatura de dos cabezas, al estudiar cómo les afectan la microgravedad y los campos microgeomagnéticos .
Gusanos que pasaron cinco semanas a bordo del complejo orbital están ayudando a investigadores dirigidos por científicos de la Universidad de Tufts a estudiar cómo las condiciones del espacio pueden tener consecuencias anatómicas, conductuales y bacteriológicas, según un estudio que se publica en Regeneration .
La investigación tiene implicaciones para los viajeros espaciales humanos y animales y para la ciencia regenerativa y la bioingeniería .
El estudio ha sido realizado en gusanos planos (D. japonica) y se ha analizado también los cambios persistirían después de que los gusanos regresaran a la Tierra. Estos gusanops se utilizan con frecuencia para los estudios debido a su capacidad notable de regenerar cuando las partes de sus cuerpos son amputadas. Saber qué les sucede en el espacio y en su regreso a la Tierra podría conducir a una mejor comprensión de cómo las fuerzas físicas influyen en la forma del cuerpo y la toma de decisiones celulares .
Los investigadores lanzaron un conjunto de gusanos al espacio a través de la misión SpaceX Commercial Resupply Service 5 el 10 de enero de 2015. Fueron depositados enteros o amputados y sellados en tubos llenos de agua y mitad de aire, según un comunicado de Tufts.
Mientras tanto, los investigadores crearon dos series de gusanos de control . Uno consistía en gusanos vivos sellados en agua de la misma manera que sus equivalentes espaciales y mantenidos en oscuridad a 20 grados Celsius por la misma cantidad de tiempo. Estos gusanos se utilizaron como controles para todos los experimentos, excepto el análisis espectroscópico de masas . Después de que los gusanos expuestos al espacio regresaron a la Tierra, los investigadores prepararon un segundo grupo de gusanos que luego fueron expuestos a los mismos cambios de temperatura que los gusanos expuestos al espacio. Estos gusanos se utilizaron para el análisis espectroscópico de masas .
Después de cinco semanas en el espacio, las muestras fueron evaluadas inmediatamente después de su regreso y durante el transcurso de 20 meses. A través de una serie de pruebas conductuales , microbiológicas y morfológicas, los investigadores identificaron una serie de diferencias entre los gusanos terrestres y los del espacio.
Lo más sorprendente fue que los investigadores descubrieron que uno de los fragmentos amputados enviados al espacio se regeneró en un raro gusano de doble cabeza, algo nunca observado en 18 años de experimentos en la superficie terrestre.
Por otra parte, cuando los investigadores amputaron ambas cabezas del gusano expuesto al espacio, el fragmento central sin cabeza se regeneró en un gusano de doble cabeza, demostrando que la modificación del plan corporal que ocurrió en el gusano era permanente.
Además, los gusanos enteros enviados al espacio sufrieron una fisión espontánea, la división del cuerpo en dos o más individuos idénticos, mientras que sus homólogos no vinculados a la Tierra no lo hicieron. Sin embargo, los investigadores observaron que debido a la variación en las temperaturas experimentadas por los gusanos terrestres y espaciales, la diferencia observada podría ser debido a las diferencias de temperatura.
A su regreso, los gusanos de los grupos que viajaban en el espacio y permanecieron en casa fueron transferidos a placas de Petri que contenían agua fresca. Mientras que los gusanos que permanecían en la Tierra exhibían un comportamiento normal, los 10 gusanos enteros que habían pasado tiempo en el espacio se acurrucaron y estaban parcialmente paralizados e inmóviles, volviendo a la normalidad después de dos horas. El comportamiento sugiere que los gusanos habían alterado su estado biológico para acomodar el cambio ambiental de estar en el espacio, reaccionando fuertemente a un retorno a las condiciones acuosas normales.
Los gusanos que viajaban en el espacio y los grupos de control también diferían en su reacción a la luz. Veinte meses después de regresar a la Tierra, individuos de cada grupo fueron colocados en una arena, la mitad de la cual estaba iluminada con luz roja, que no puede ser vista por la planaria, y la mitad de la cual fue iluminada con luz azul.
Un dispositivo de análisis de comportamiento automatizado reveló que los gusanos espaciales pasaron el 70,5 por ciento de su tiempo en la oscuridad, mientras que los gusanos basados en la Tierra pasaron el 95,5 por ciento de su tiempo en la oscuridad.
Los investigadores también analizaron el microbioma del gusano y determinaron que había una diferencia significativa entre las comunidades bacterianas de gusanos espaciales en comparación con el grupo control. Al analizar la composición química del agua en la que vivieron los animales durante la duración del experimento, los investigadores determinaron que la exposición al espacio induce distintas diferencias en el metabolismo y / o la secreción.
Los investigadores advirtieron que sus experimentos se enfrentaban una serie de limitaciones inevitables. Para el grupo de control basado en la Tierra, fue difícil hacer coincidir las temperaturas experimentadas por los gusanos en el espacio durante el curso de toda la misión. Las futuras misiones utilizarán datos en tiempo real desde el espacio para afinar las temperaturas experimentadas por los controles en la Tierra. Además, el estrés del despegue y el aterrizaje no se replicó, aunque futuros experimentos lo harán.
Además, la amputación de los gusanos se hizo en la Tierra, un requisito de protocolos en esta misión. Idealmente, esto se haría en la estación espacial, y los investigadores esperan que un astronauta de ISS esté dispuesto a conducir estos experimentos a bordo de la estación espacial en el futuro.
jpe
