O tempo não pára no espaço: um estudo revela porque é que estar em órbita acelera o nosso relógio biológico

    Um estudo revelou que a radiação cósmica e a microgravidade provocam alterações no fígado semelhantes ao envelhecimento acelerado. Esta descoberta poderá ajudar a proteger os astronautas e a desenvolver novas terapias para retardar as doenças associadas à idade.

    A astronauta da NASA Tracy Caldwell Dyson observa a Terra a partir da cúpula da Estação Espacial Internacional. Crédito: NASA.
    A astronauta da NASA Tracy Caldwell Dyson observa a Terra a partir da cúpula da Estação Espacial Internacional. Crédito: NASA.

    Será que uma viagem a Marte pode fazer com que um órgão envelheça décadas em apenas alguns dias? Esta é a questão inquietante que motivou uma equipa de investigadores da Universidade da Flórida Central (UCF), nos Estados Unidos, cujos resultados sugerem que a exposição ao ambiente espacial desencadeia alterações biológicas surpreendentemente semelhantes às que ocorrem durante o envelhecimento natural.

    A investigação, publicada recentemente na revista GeroScience, analisou como a combinação de microgravidade e radiação cósmica afeta o organismo a nível molecular. Os cientistas centraram a sua atenção no fígado, um dos órgãos metabólicos mais importantes do corpo e especialmente sensível a alterações fisiológicas.

    "O que descobrimos foi que apenas 24 horas após a exposição à radiação já se verificavam inúmeras alterações genéticas muito semelhantes às que observamos durante o processo normal de envelhecimento", explicou Michal Masternak, professor da Faculdade de Medicina da UCF e diretor do estudo. Segundo o investigador, se uma pessoa permanecesse muito mais tempo no espaço, os danos potenciais poderiam ser consideravelmente maiores.

    Uma experiência que simulou uma viagem ao planeta vermelho

    Para recriar as condições de uma missão de longa duração, os investigadores desenvolveram em laboratório um ambiente que imitava o espaço profundo. Os modelos animais permaneceram durante catorze dias submetidos a microgravidade simulada e receberam doses de radiação cósmica galáctica e de partículas solares equivalentes às que os astronautas experimentariam durante uma viagem a Marte.

    Apenas 24 horas após a exposição à radiação, já se observavam inúmeras alterações genéticas muito semelhantes às que se observam durante o processo normal de envelhecimento.

    Os efeitos foram evidentes. O fígado apresentou um aumento da senescência celular, um processo em que as células deixam de funcionar corretamente, a par de níveis mais elevados de inflamação e fibrose. Se estas alterações persistirem ao longo do tempo, podem deteriorar progressivamente o funcionamento do órgão e até conduzir a uma insuficiência hepática.

    A equipa optou por estudar o fígado porque este atua como um verdadeiro centro de controlo do metabolismo. A sua resposta face ao stress extremo permite detetar rapidamente alterações que se poderiam alargar a outros sistemas do organismo.

    As mesmas alterações foram observadas em astronautas

    Um dos aspetos mais sólidos do estudo foi a validação dos resultados com dados obtidos em missões espaciais reais. Os investigadores compararam as alterações genéticas observadas em laboratório com amostras de sangue de astronautas do histórico projeto NASA Twins Study e da missão privada Inspiration4.

    O professor da UCF, Michal Masternak, e o doutorando em ciências biomédicas, Md Tanjim Alam. Crédito: Eddy Duryea '13.
    O professor da UCF, Michal Masternak, e o doutorando em ciências biomédicas, Md Tanjim Alam. Crédito: Eddy Duryea '13.

    A coincidência entre ambos os conjuntos de dados reforçou a hipótese de que as alterações detetadas não são um fenómeno exclusivo dos modelos experimentais, mas refletem processos biológicos que também ocorrem em seres humanos expostos ao ambiente espacial.

    Esta descoberta permitiu identificar possíveis alvos moleculares sobre os quais desenvolver estratégias para proteger quem participar em futuras missões de longa duração à Lua ou a Marte.

    Um possível caminho para novas terapias contra o envelhecimento

    A investigação deu mais um passo em frente ao identificar um grupo de moléculas conhecidas como antagomirs, capazes de interagir com os microARN do organismo e modificar várias vias genéticas relacionadas tanto com o envelhecimento como com a inflamação.

    Embora se trate ainda de uma linha de investigação em fase inicial, os cientistas consideram que estas moléculas poderão vir a constituir a base de futuros tratamentos destinados a reduzir a deterioração celular acelerada provocada pelo espaço.

    As implicações, no entanto, vão muito além da exploração espacial. Estudar o envelhecimento na Terra requer, normalmente, décadas de acompanhamento, enquanto as condições extremas do espaço parecem acelerar esse processo numa questão de dias ou semanas. Isto oferece uma oportunidade inédita para compreender mais rapidamente os mecanismos biológicos que desencadeiam a deterioração dos órgãos.

    Para Masternak, o envelhecimento não se limita ao aparecimento de rugas ou a alterações estéticas. Trata-se de um processo complexo em que vários órgãos e sistemas começam a perder a sua funcionalidade de forma simultânea. Compreender como se inicia essa cascata de eventos poderá permitir desenvolver terapias capazes de retardar as doenças associadas à idade, preservar a função dos órgãos e melhorar a qualidade de vida de milhões de pessoas.

    Enquanto as agências espaciais avançam com os preparativos para futuras missões tripuladas à Lua e a Marte, investigações como esta mostram que a exploração espacial não só ajudará a proteger os astronautas, como também poderá tornar-se uma ferramenta fundamental para desvendar um dos maiores desafios da medicina moderna: compreender por que envelhecemos e como abrandar esse processo.