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Pesquisas sobre os efeitos da microgravidade no corpo humano têm mostrado impactos no sistema imunológico, músculos, ossos e até na cognição. No entanto, pouco se sabe sobre as consequências específicas dessa condição no cérebro.
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Para entender melhor como as células cerebrais reagem ao ambiente espacial, uma equipe de cientistas da Scripps Research, em parceria com a Fundação de Células-Tronco de Nova York, nos EUA, enviou células-tronco para a Estação Espacial Internacional (ISS). Publicado na revista Stem Cells Translational Medicine, o estudo trouxe resultados surpreendentes.
Em poucas palavras:
- Cientistas enviaram células-tronco para a ISS para estudar os efeitos da microgravidade no cérebro;
- Enviadas como organoides, estruturas que imitam o cérebro, as células retornaram saudáveis após um mês;
- Os pesquisadores notaram que os organoides amadureceram mais rápido na microgravidade, aproximando-se de neurônios adultos;
- Surpreendentemente, os organoides no espaço mostraram menos inflamação e estresse;
- O estudo sugere que a microgravidade pode afetar o desenvolvimento celular no cérebro.
Durante o experimento, pequenos aglomerados de células-tronco derivadas de organoides – estruturas tridimensionais criadas em laboratório que imitam o funcionamento do cérebro – foram enviados à ISS.
Quando retornaram após um mês no espaço, os organoides ainda estavam saudáveis, mas apresentaram um amadurecimento mais acelerado do que os cultivados na Terra. Essas células estavam mais próximas de se tornarem neurônios adultos e começaram a exibir sinais de especialização.
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Descoberta pode explicar como as viagens espaciais impactam o sistema nervoso
Este achado pode ajudar a entender como as viagens espaciais afetam o sistema nervoso. Em um comunicado, Jeanne Loring, Ph.D., professora emérita do Departamento de Medicina Molecular da Scripps e coautora do estudo, destaca a importância das descobertas. “O fato de essas células terem sobrevivido no espaço foi uma grande surpresa. Isso abre caminho para futuros experimentos em que podemos estudar outras partes do cérebro afetadas por doenças neurodegenerativas”.
Na Terra, a equipe usou células-tronco para criar organoides compostos por neurônios corticais ou dopaminérgicos. Esses tipos de neurônios estão envolvidos em doenças como a esclerose múltipla e Parkinson, condições que Loring estuda há muitos anos. Alguns organoides também incluíam microglia, células imunológicas do cérebro, para observar o impacto da microgravidade na inflamação cerebral.
Os organoides geralmente são cultivados em um meio nutritivo líquido, que precisa ser trocado regularmente para garantir que as células recebam os nutrientes necessários e para remover resíduos.
Para evitar trabalho extra na ISS, a equipe inovou criando organoides menores, que foram armazenados em criogênios, frascos herméticos originalmente projetados para o congelamento profundo. Esses organoides foram preparados na Estação Espacial Kennedy, laboratório da NASA, e enviados à ISS em uma incubadora miniaturizada. Após um mês no espaço, os organoides retornaram à Terra intactos e saudáveis.
Para analisar como o ambiente da microgravidade afeta as células, a equipe comparou a expressão gênica – atividade dos genes – dos organoides no espaço com os de controle, cultivados na Terra. A surpresa veio ao descobrir que as células expostas à microgravidade amadureceram mais rapidamente, com maior expressão de genes associados à maturidade e menos genes relacionados à proliferação celular, indicando que se desenvolveram mais rápido e se dividiram menos do que os organoides da Terra.
Amadurecimento das células do cérebro não significam envelhecimento
“Encontramos um perfil de expressão gênica que indicava um estágio de desenvolvimento mais avançado em comparação com os organoides da Terra”, afirmou Loring. Mas, é importante notar que, embora os organoides tivessem amadurecido, eles ainda não se tornaram neurônios adultos, o que significa que o estudo não revela informações sobre o envelhecimento celular.
Além disso, ao contrário das expectativas, os organoides cultivados no espaço apresentaram menos inflamação e menor expressão de genes relacionados ao estresse, sugerindo que o ambiente de microgravidade pode ter um efeito calmante em algumas células do cérebro. No entanto, mais estudos são necessários para entender o motivo.
Loring sugere que as condições de microgravidade podem imitar de forma mais fiel as condições dentro do cérebro humano. “No espaço, os organoides ficam mais independentes, formando algo parecido com um mini-cérebro, o que pode ser mais próximo de como as células cerebrais funcionam naturalmente”.
A próxima fase dos experimentos será focada no cérebro das pessoas com Alzheimer, para entender melhor como a microgravidade pode afetar doenças neurodegenerativas. O objetivo é também investigar se há diferenças na forma como os neurônios se conectam no espaço.
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