Investigación revela por qué los astronautas sufren de estreñimiento en el espacio

El estreñimiento es un problema común entre los astronautas, pero hasta ahora no se había comprendido completamente por qué la estancia en el espacio puede alterar la digestión normal. Una nueva investigación de la Universidad de Copenhague, realizada en colaboración con NASA, ofrece una posible explicación. Los científicos analizaron muestras de sangre de 52 astronautas que pasaron meses a bordo de la Estación Espacial Internacional y encontraron indicios de que el sistema digestivo comienza a cambiar relativamente pronto después de dejar la Tierra.

"Observamos cambios en las muestras de sangre de los astronautas que indican que las bacterias intestinales comienzan a fermentar proteínas en mayor medida que lo habitual dentro de las semanas posteriores a su llegada al espacio, y este cambio continúa hasta que regresan a la Tierra", afirmó la coautora del estudio, la profesora asociada Giorgia La Barbera, del Departamento de Nutrición, Ejercicio y Deportes.

Cambio en la microbiota intestinal hacia proteínas

La fermentación de proteínas ocurre cuando las bacterias en los intestinos comienzan a descomponer las proteínas en lugar de la fibra, ya que la fibra dietética disponible ya ha sido utilizada. Este proceso no es exclusivo de los astronautas y también puede ocurrir en personas en la Tierra.

Los investigadores sospechan que la microgravedad podría ralentizar el movimiento de los alimentos a través del tracto digestivo. Si los alimentos permanecen más tiempo en los intestinos, las bacterias tienen más tiempo para recurrir a la fermentación de proteínas.

"La falta de gravedad en el espacio probablemente causa que los alimentos se desplacen más lentamente a través del intestino, y esto se alinea con el hecho de que estamos viendo signos de una mayor fermentación de proteínas. Esto también podría ayudar a explicar el estreñimiento en los astronautas", agregó el coautor del artículo, Henrik Roager, también profesor asociado del mismo departamento.

Cambios intestinales que podrían afectar al cerebro

Los hallazgos surgieron de una investigación sobre metabolitos en la sangre de los astronautas. Los metabolitos son pequeñas moléculas que circulan por el torrente sanguíneo y pueden proporcionar pistas sobre cómo funciona el cuerpo. Al analizar estas moléculas, los investigadores pueden aprender sobre procesos que van desde la dieta y el metabolismo hasta lo que ocurre en los intestinos.

Los resultados podrían tener relevancia más allá de la digestión, ya que los cambios en el intestino pueden influir en otras partes del cuerpo, incluido el cerebro. "Sabemos que los productos de la fermentación de proteínas a menudo están asociados con consecuencias negativas para la salud, como daño renal, efectos potenciales en el estado de ánimo o disminución de la capacidad de concentración, entre otros", señaló Lars Ove Dragsted, autor senior del estudio y profesor en el mismo departamento.

Importancia de estos hallazgos para las misiones a Marte

Los hallazgos podrían ser especialmente importantes a medida que las agencias espaciales se preparan para misiones más largas a la Luna y eventualmente a Marte. Los astronautas en esos viajes pueden pasar mucho más tiempo fuera de la gravedad de la Tierra que las tripulaciones actualmente en la Estación Espacial Internacional.

"Cuando planificamos viajes más largos en el espacio, como hacia Marte, pueden ser necesarias contramedidas para mitigar los efectos negativos del viaje espacial en los intestinos", afirmó La Barbera.

Los investigadores sugieren que varios enfoques podrían ayudar a reducir estos cambios digestivos. "Nuestros hallazgos pueden informar sobre posibles intervenciones, ya sea a través del aumento de la fibra dietética, la suplementación con prebióticos u otros tipos de tratamientos que promuevan la peristalsis y disminuyan el tiempo de tránsito intestinal. Esto ayudaría a reducir la fermentación de proteínas y, por lo tanto, proporcionaría un ambiente intestinal saludable y evitaría consecuencias negativas para la salud", agregó Roager.

La peristalsis se refiere a las contracciones musculares coordinadas que mueven los alimentos y los desechos a través del sistema digestivo. Apoyar ese movimiento podría acortar el tiempo que los materiales permanecen en los intestinos y reducir la oportunidad de una fermentación excesiva de proteínas.

Hallazgos que también podrían ayudar a pacientes en la Tierra

El trabajo podría tener implicaciones mucho más allá de los vuelos espaciales. Las personas que pasan períodos prolongados en cama también experimentan estreñimiento. Los investigadores sugieren que el movimiento intestinal ralentizado en estos pacientes podría producir cambios similares en la fermentación intestinal.

"Se puede utilizar este conocimiento para ayudar a los pacientes postrados. También experimentan estreñimiento y probablemente también tienen una fermentación de proteínas aumentada que puede agravar las condiciones de salud", concluyó Dragsted.

¿Qué es la fermentación de proteínas?

La fermentación de proteínas ocurre cuando las bacterias en el intestino comienzan a descomponer las proteínas después de no tener suficiente fibra disponible. Este proceso es más probable cuando los alimentos permanecen en los intestinos durante un período prolongado, incluso si una persona no se siente notablemente estreñida.

A medida que las bacterias digieren las proteínas, producen varios metabolitos. Estas moléculas pueden entrar en el torrente sanguíneo y viajar por todo el cuerpo. Algunas también pueden influir en el cerebro a través del eje intestino-cerebro, el sistema de comunicación bidireccional que conecta el tracto digestivo y el cerebro.

Investigaciones anteriores han asociado metabolitos producidos durante la fermentación de proteínas con efectos en el cerebro, incluida la ansiedad y la disminución de la capacidad de concentración.

Por qué los resultados fueron inusualmente claros

La investigación sobre metabolitos en sangre puede ser difícil de interpretar debido a que el metabolismo varía considerablemente de una persona a otra. La naturaleza inusual de los datos de los astronautas ayudó a los investigadores a superar parte de esa variabilidad y fortaleció la confianza en el patrón observado.

"Las muestras que hemos analizado provienen de un total de 52 astronautas diferentes, en diferentes misiones y a lo largo de muchos años. Esto es muy diferente de cómo se suele realizar un estudio. Por lo tanto, es bastante impresionante que nuestro método haya podido mostrar con tanta claridad que hay consistentemente más fermentación de proteínas", afirmó Jan Stanstrup, coautor y profesor asistente.

Cómo se realizó el estudio

Los investigadores examinaron cómo cambia el metabolismo humano durante los vuelos espaciales midiendo metabolitos en la sangre de los astronautas. Su análisis indicó que la fermentación de proteínas en los intestinos aumenta cuando los astronautas dejan la Tierra y entran en microgravedad. Las muestras de sangre también revelaron cambios menores asociados con el consumo de pescado y cafeína.

En lugar de buscar solo sustancias predeterminadas, los investigadores utilizaron un enfoque denominado no dirigido. Esto les permitió analizar la amplia gama de metabolitos en la sangre e identificar cuáles cambiaron durante el vuelo espacial. Las muestras provienen de tres estudios realizados a bordo de la Estación Espacial Internacional. A pesar de que solo se disponía de pequeñas cantidades de sangre, los investigadores pudieron realizar análisis adicionales y extraer más información científica de los estudios existentes.

La colaboración entre investigadores de la Universidad de Copenhague y NASA también destaca la cooperación científica internacional posible gracias a la ISS.

Los investigadores de NASA, Sara R. Zwart y Scott M. Smith, también contribuyeron al estudio. Los investigadores de la Universidad de Copenhague Giorgia La Barbera, Jan Stanstrup, Henrik M. Roager y Lars Ove Dragsted también colaboraron.

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