Haciendo bebés sin gravedad

Para sostener vida más allá de la tierra, en estaciones espaciales que viajan y orbitan planetas lejanos, es importante conocer como afecta la gravedad cero a la reproducción y desarrollo embirionario, ya que debido a la duración de cada viaje, es importante que una serie de generaciones de tripulantes se mantenga a cargo del programa. Hasta ahora no se habían hecho estudios de como afecta los cambios en el campo gravitacional sobre los pasos claves de la reproducción en mamíferos. La mayoría de estos estudios se hizo en peces, anfibios, aves y plantas observándose que si había un potencial efecto negativo sobre la reproducción.

Siempre que se hacen estudios en mamíferos, los ratones de laboratorio son los favoritos para llevar a cabo estas pruebas. Pero, hacer este estudio en el espacio fue algo complicado ya que el estrés que sufrían los ratones al ser sometidos a una fuerza de gravedad tan fuerte -que llega hasta 10G al momento de despegue de los cohetes- los estresaba tanto que contrarestaba su capacidad reproductiva. Así que para poder llevar a cabo este estudio se utilizó un clinostato tridimensional, un aparato que mediante giros en las 3 dimensiones, anula los vectores gravitacionales, reduciendo la gravedad a casi 10^-3 G.

Primero se observó que no había diferencias entre la tasa de fertilización -usando la fertilización in vitro- en microgravedad y en gravedad normal; pero si se observó que la capacidad móvil de los espermatozoides aumentó en el clinostato ya que aparecieron zigotos pronucleares polispérmicos con mayor frecuencia que bajo condiciones normales. Esto sería un poco riesgoso para una pareja de astronautas que quisiera tener un bebé en el espacio usando la fertilización in vitro, ya que la polispermia provoca la muerte prematura del embrión. Pero no se preocupen, el 84% de los embriones se fertilizaron normalmente.

Una vez que se determinó que no había un efecto negativo sobre la fertilización in vitro, se pasó a analizar el efecto de la microgravedad sobre el desarrollo embrionario in vivo. Para esto se tomaron a los óvulos fertilizados después de 24hr (estadío de dos células) y 96hr (estadío de blastocisto) y se implantaron en el oviducto de una rata hembra crecida bajo condiciones normales de gravedad. Bajo condiciones de microgravedad, sólo el 35% de los embriones implantados del estadío de dós células produjo descendencia, relativamente bajo comparado con el 65% obtenido en condiciones normales de gravedad. En cuanto a los embriones tomados en el estadío blastocisto, el porcentaje bajó al 16%, comparado con el 37% del control. El porcentaje de los controles también fueron muy bajos, ya que la fecundación in vitro siempre garantiza un alto porcentaje de descendencia obtenida, esto se debe a que fue alto el volumen de medio de cultivo usado en los frascos usados en el clinostato, y según estudios previos, esto ejercía un efecto negativo sobre el desarrollo embrionario, por eso, cuando se tomó los óvulos fertilizados después de 96hr se obtuvo sólo un 20% de óvulos es estadío blastocisto.

Si bien ela cantidad de masa celular interna de los blastocistos sometidos a microgravedad fue casi similar al obtenido bajo condiciones normales, con 8.0 y 8.7 células respectivamente; la gravedad si ejercía un efecto importante sobre la polaridad del blastocisto y sobre la diferenciación celular, especialmente del trofoectodermo.

En fin, para no aburrirlos con tanta biología, este estudio no ha demostrado casi nada, ya que primero se debe hacer un expermiento usando animales vivos, muchas veces hacerlo in vitro no predice lo que ocurrirá in vivo, por lo menos sabemos que la gravedad debe ser importante para que el óvulo fecundado se una al endometrio, porque sin gravedad, este también estaría flotando dentro del útero de la madre, no creen...?

Wakayama, S., Kawahara, Y., Li, C., Yamagata, K., Yuge, L., & Wakayama, T. (2009). Detrimental Effects of Microgravity on Mouse Preimplantation Development In Vitro PLoS ONE, 4 (8) DOI: 10.1371/journal.pone.0006753