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 quesito no cérebro. 

Para entender melhor uma vez que as células cerebrais reagem ao envolvente espacial, uma equipe de cientistas da Scripps Research, em parceria com a Instalação de Células-Tronco de Novidade York, nos EUA, enviou células-tronco para a Estação Espacial Internacional (ISS). Publicado na revista Stem Cells Translational Medicine, o estudo trouxe resultados surpreendentes.

Imagem mostra projeções de neurônios (amarelo) e astrócitos (azul) de organoides cerebrais humanos, com núcleos celulares marcados em vermelho. Crédito: Muotri Lab e Universidade da Califórnia em San Diego

Em poucas palavras:

  • Cientistas enviaram células-tronco para a ISS para estudar os efeitos da microgravidade no cérebro;
  • Enviadas uma vez que organoides, estruturas que imitam o cérebro, as células retornaram saudáveis em seguida 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 em seguida um mês no espaço, os organoides ainda estavam saudáveis, mas apresentaram um sazão mais rápido do que os cultivados na Terreno. Essas células estavam mais próximas de se tornarem neurônios adultos e começaram a exibir sinais de especialização. 

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Invenção pode explicar uma vez que as viagens espaciais impactam o sistema nervoso

Levante invento pode ajudar a entender uma vez que as viagens espaciais afetam o sistema nervoso. Em um enviado, Jeanne Loring, Ph.D., professora emérita do Departamento de Medicina Molecular da Scripps e coautora do estudo, destaca a valor das descobertas. “O trajo 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”.

Gráfico mostra a conferência entre os organoides que se desenvolveram no espaço e suas contrapartes cultivadas na Terreno. Crédito: Jeanne Loring

Na Terreno, a equipe usou células-tronco para gerar organoides compostos por neurônios corticais ou dopaminérgicos. Esses tipos de neurônios estão envolvidos em doenças uma vez que 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 prometer 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 refrigeração profundo. Esses organoides foram preparados na Estação Espacial Kennedy, laboratório da NASA, e enviados à ISS em uma incubadora miniaturizada. Posteriormente um mês no espaço, os organoides retornaram à Terreno intactos e saudáveis.

Para estudar uma vez que o envolvente da microgravidade afeta as células, a equipe comparou a sentença gênica – atividade dos genes – dos organoides no espaço com os de controle, cultivados na Terreno. A surpresa veio ao desenredar que as células expostas à microgravidade amadureceram mais rapidamente, com maior sentença 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 Terreno.

Maduração das células do cérebro não significam envelhecimento

“Encontramos um perfil de sentença gênica que indicava um estágio de desenvolvimento mais avançado em conferência com os organoides da Terreno”, afirmou Loring. Mas, é importante notar que, embora os organoides tivessem sazonado, eles ainda não se tornaram neurônios adultos, o que significa que o estudo não revela informações sobre o envelhecimento celular.

Outrossim, ao contrário das expectativas, os organoides cultivados no espaço apresentaram menos inflamação e menor sentença de genes relacionados ao estresse, sugerindo que o envolvente 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 leal as condições dentro do cérebro humano. “No espaço, os organoides ficam mais independentes, formando um tanto parecido com um mini-cérebro, o que pode ser mais próximo de uma vez que as células cerebrais funcionam naturalmente”.

A próxima período dos experimentos será focada no cérebro das pessoas com Alzheimer, para entender melhor uma vez que a microgravidade pode afetar doenças neurodegenerativas. O objetivo é também investigar se há diferenças na forma uma vez que os neurônios se conectam no espaço.

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