Viagens espaciais podem acelerar alterações no corpo humano associadas ao envelhecimento

As exigências extremas das viagens espaciais podem antecipar mudanças no organismo que, em condições normais, costumam surgir com o passar dos anos.

Um novo estudo com tecidos humanos enviados para a órbita baixa da Terra indica que o tempo passado no espaço diminui a produção celular, agrava os danos no ADN e intensifica sinais de envelhecimento nos telómeros, as estruturas que protegem as extremidades dos cromossomas.

“O espaço é o teste de esforço definitivo para o corpo humano”, afirma a médica Catriona Jamieson, da Faculdade de Medicina da Universidade da Califórnia, em San Diego.
“Estas conclusões são de importância crítica porque mostram que factores de stress do espaço - como a microgravidade e a radiação cósmica galáctica - podem acelerar o envelhecimento molecular das células estaminais do sangue.
Compreender estas alterações não só orienta a forma como protegemos astronautas em missões prolongadas, como também nos ajuda a modelar o envelhecimento humano e doenças como o cancro aqui na Terra. Este conhecimento é essencial à medida que entramos numa nova era de viagens espaciais comerciais e de investigação em órbita baixa da Terra.”

O que já se sabe - e o que ainda falta perceber

Com o tempo, a comunidade científica tem vindo a compreender muito melhor como os voos espaciais afectam o corpo humano; ainda assim, persistem lacunas relevantes, sobretudo ao nível dos mecanismos moleculares.

Foi nesse contexto que uma equipa liderada pela bioquímica Jessica Pham, da Universidade da Califórnia, em San Diego, criou um sistema de biorreator capaz de cultivar e acompanhar, em microgravidade, células estaminais e progenitoras hematopoiéticas (HSPCs).

Os investigadores partiram da ideia de que uma análise detalhada das HSPCs - responsáveis pela produção e manutenção do sangue - poderia clarificar, com maior precisão, como o ambiente espacial influencia o envelhecimento a nível molecular.

HSPCs em microgravidade na órbita baixa da Terra: como foi a experiência

As plataformas experimentais seguiram em missões de reabastecimento da SpaceX à Estação Espacial Internacional, permanecendo entre 32 e 45 dias na órbita baixa da Terra. O impacto observado nas células foi marcante e revelou vários resultados essenciais.

Mais inflamação e menos capacidade de recuperação

Em ambiente de microgravidade, aumentou a velocidade a que as células estaminais formadoras de sangue produzem proteínas inflamatórias. Na prática, isto traduz-se numa carga funcional superior com menos tempo disponível para recuperação, o que se reflectiu num aumento de vários marcadores geralmente associados ao envelhecimento.

Menos renovação celular e telómeros mais curtos

À medida que o tempo avançava, as células foram perdendo capacidade para gerar novas células saudáveis e exibiram sinais de desgaste acumulado. Um achado particularmente relevante foi o encurtamento dos telómeros.

Os telómeros funcionam como “tampas” protectoras nas pontas dos cromossomas e, em regra, encurtam progressivamente a cada divisão celular, até atingirem um ponto em que a célula deixa de conseguir dividir-se. Telómeros curtos estão fortemente ligados ao envelhecimento.

Activação do “genoma escuro” e possíveis efeitos na imunidade

Um aspecto adicional, e inesperado, foi o nível de stress em algumas células: certas HSPCs ficaram tão pressionadas que deixaram de conseguir produzir proteínas que normalmente impedem a activação do chamado “genoma escuro” - zonas do ADN muitas vezes descritas como “ADN considerado lixo”, que tendem a permanecer dormentes para garantir estabilidade celular.

Com essa supressão enfraquecida, essas regiões do genoma começaram a “acordar”, algo que pode acabar por comprometer o funcionamento do sistema imunitário.

Nem tudo é irreversível: sinais de recuperação após o regresso à Terra

Apesar dos riscos, os resultados não apontam para um cenário sem saída. Quando as células regressaram à Terra e foram colocadas sobre substratos de medula óssea jovens e saudáveis, parte dos danos observados recuou. Isto sugere que uma fracção dos prejuízos associados ao voo espacial pode ser reparável - uma pista promissora para apoiar a recuperação de astronautas e, ao mesmo tempo, gerar pistas sobre envelhecimento no nosso planeta.

Os autores escrevem que estes modelos de envelhecimento acelerado das HSPCs em voos de curta duração podem ajudar a compreender o envelhecimento humano em ambiente terrestre e neoplasias relacionadas com a idade.

Acrescentam ainda que este tipo de investigação poderá orientar estratégias terapêuticas para reduzir alterações específicas do espaço num contexto de economia espacial em expansão, bem como para desenvolver modelos acelerados de envelhecimento e de doenças relacionadas com a idade, como o cancro.

Implicações práticas e próximos passos (além do estudo)

Uma implicação directa é a necessidade de reforçar contramedidas em missões prolongadas: optimização de programas de exercício, estratégias de protecção contra radiação e rotinas de sono e nutrição que reduzam a inflamação sistémica podem ser decisivas para limitar alterações em HSPCs durante a permanência em microgravidade.

Além disso, a monitorização regular de biomarcadores - incluindo parâmetros ligados a telómeros, inflamação e danos no ADN - poderá tornar-se um componente central do acompanhamento médico em órbita baixa da Terra, especialmente à medida que aumentarem as missões comerciais e a diversidade de perfis de tripulantes.

A investigação foi publicada na revista Célula Estaminal Celular.