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Este hongo de Chernobyl podría proteger a los astronautas de la radiación mortal

El reactor número 4 en ruinas en la planta de energía nuclear de Chernobyl en 1987, unos 14 meses después del desastre.
El reactor número 4 en ruinas en la planta de energía nuclear de Chernobyl en 1987, unos 14 meses después del desastre.
Imagen: Mark J. Porubcansky (AP)

Un experimento realizado a bordo de la Estación Espacial Internacional demuestra el potencial de un hongo resistente para proteger a los astronautas de la radiación cósmica. Este hongo ya ha demostrado su valía dentro de uno de los lugares más hostiles de la Tierra: la central nuclear de Chernobyl en ruinas.

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La radiación cósmica galáctica sigue siendo un impedimento preocupante para una presencia humana sostenida en el espacio.

Este problema no resuelto comienza a ser bastante urgente, con el aterrizaje de Artemis Moon en la NASA programado para 2024, junto con las promesas de misiones tripuladas a Marte y el establecimiento de colonias marcianas. Un viaje de ida y vuelta de 360 ​​días al Planeta Rojo, por ejemplo, expondría a los astronautas desprotegidos a dos tercios de su exposición permisible de por vida, o 662 mSv, haciéndolos vulnerables a numerosos riesgos para la salud, incluidos cánceres fatales.

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Los científicos e ingenieros han propuesto varias soluciones para abordar el problema, incluyendo un escudo deflector tipo Star Trek y una propuesta para fabricar ladrillos de protección contra la radiación del polvoriento regolito marciano.

Pero como señala una nueva investigación en bioRxiv, es posible que ya exista una solución preparada en forma de un hongo extremófilo conocido como Cladosporium sphaerospermum.

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Los científicos descubrieron este organismo por primera vez en 1886, y se ha encontrado que crece en entornos radiactivos, incluidas las piscinas de enfriamiento de la planta nuclear dañada de Chernobyl, donde los niveles de radiación son de tres a cinco órdenes de magnitud más altos que los niveles normales de fondo. C. sphaerospermum es un hongo melancólico radiotrófico, un organismo capaz de convertir la energía radioactiva en energía química, lo que hace utilizando pigmentos de melanina dentro de sus paredes celulares. Suena extraño, pero es análogo a la fotosíntesis, en la que las plantas convierten la energía de la luz visible en energía útil.

La melanina también puede ser la forma en que el hongo se protege de los efectos nocivos de la radiación, con el ‘efecto secundario’ de un plus de energía, lo que probablemente ha llevado al hongo a encontrar hábitats ideales en entornos radiactivos”, cuenta Nils Averesch, un co- autor del estudio y científico del Centro de Investigación Ames de la NASA, en un correo electrónico.

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Dado el apetito inusual de estos hongos por la radiación, los coautores de Averesch, Graham Shunk y Xavier Gómez, ex estudiantes de secundaria del programa Higher Orbits “Go for Launch!” (un campo STEM que promueve sin fines de lucro) y otros, concibieron un experimento para determinar cuánta radiación podría absorber este organismo mientras está en el espacio. También buscaron evaluar su idoneidad como medio para un escudo de radiación.

Postularon que si un organismo utiliza radiación, también debería ser resistente y capaz de reducirla, también en el espacio”, dijo Averesch. “Desarrollaron un concepto para un experimento que probaría esto con radiación en el espacio (ya que la radiación espacial es bastante diferente de los ambientes radiactivos en la Tierra) y fueron premiados a través de la fundación Higher Orbits”.

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El lugar elegido para este experimento fue la Estación Espacial Internacional, que presenta un entorno de radiación único, no muy diferente de la superficie de Marte.

Para realizar la prueba, se dividió una placa de Petri por la mitad, con un lado con C. sphaerospermum y un lado vacío que sirve como control negativo. Se permitió que los hongos crecieran durante 30 días, mientras que los niveles de radiación se controlaron cada 110 segundos con un contador Geiger. Los resultados mostraron que los hongos eran capaces de adaptarse al entorno de microgravedad de la órbita terrestre baja y vivir de la radiación entrante. Además, el experimento mostró que una capa de crecimiento de 1,7 milímetros de espesor, o un “césped fúngico” como lo describieron los investigadores, bloqueó la radiación entrante en algún lugar entre 1,82% a 5,04% en comparación con el control negativo.

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El error [rango] se debe a la incertidumbre en la determinación matemática de este valor”, dijo Averesch. “Si bien esto no es suficiente para proteger suficientemente a los astronautas, es un punto de partida para el desarrollo posterior de un escudo de radiación vivo”.

Crecimiento fúngico (como se ve en el lado izquierdo de la placa de Petri) como se observó durante las primeras 48 horas del experimento.
Crecimiento fúngico (como se ve en el lado izquierdo de la placa de Petri) como se observó durante las primeras 48 horas del experimento.
Imagen: G. K. Shunk et al., 2020
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“En el experimento, pudimos demostrar que el hongo no solo prospera con la radiación ionizante en la Tierra sino también en el espacio”, dijo Averesch. “Además de no ser destruido por la radiación ... el hongo, de hecho, reduce la radiación del espectro medido”.

Los investigadores plantean la hipótesis de que un césped fúngico que mida 8,2 pulgadas (21 centímetros) de grosor podría “en gran medida negar el equivalente de dosis anual del ambiente de radiación en la superficie de Marte”, como escribieron en el estudio. C. sphaerospermum se clasifica así como “entre los atenuadores de radiación más efectivos”, lo que lo convierte en un candidato prometedor para proteger a los astronautas contra la radiación cósmica en el espacio, escriben.

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Como beneficio adicional, el hongo es un sustrato autosuficiente y autorreplicante capaz de vivir incluso de las dosis más pequeñas de radiación y biomasa. También se puede cultivar en muchas fuentes de carbono diferentes, como los desechos orgánicos.

Esto reduce significativamente la cantidad de material de protección que uno tendría que llevar a Marte, que es quizás lo que lo hace más emocionante, ya que la masa es muy restrictiva en cualquier escenario de misión de Marte”, explicó Averesch.

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Averesch dijo que probablemente ninguna solución única resolverá el problema de la radiación espacial, pero que el hongo podría usarse como parte de un sistema de componentes múltiples. El hongo no es dañino para los humanos, dijo, pero la exposición probablemente sería mínima, en cualquier caso, porque el microorganismo podría crecer dentro de una doble pared.

Por tanto, es un comienzo prometedor para esta posible solución, pero se necesitan más experimentos y datos. Mirando hacia el futuro, a Averesch le gustaría realizar más pruebas con crecimientos fúngicos “para fortalecer los datos y los resultados del estudio” en preparación para enviar el documento a una revista científica revisada por pares.

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Si esta solución realmente funcionara, los futuros exploradores espaciales deberían reconocer a sus compañeros fúngicos, criaturas capaces de resistir la intensa radiación que se encuentra dentro de la planta nuclear de Chernobyl. Hay algo extrañamente tranquilizador sobre eso.

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