Minicérebros Humanos Enviados para o Espaço Prosperaram de Forma Inesperada

Crédito: Pixabay

Os minicérebros humanos, ou organoides, lançados para o espaço surpreenderam os cientistas ao prosperarem durante o seu tempo na órbita baixa da Terra. Em 2019, investigadores norte-americanos enviaram tecido neural humano cultivado em laboratório para a Estação Espacial Internacional (ISS) para uma breve estadia. O resultado foi nada menos que surpreendente.

As células não só sobreviveram à ausência de gravidade do espaço durante semanas, como também amadureceram mais rapidamente do que as células semelhantes cultivadas na Terra. “O facto de estas células terem sobrevivido no espaço foi uma grande surpresa”, afirma Jeanne Loring, bióloga molecular do Scripps Research Institute. “Isto estabelece as bases para futuras experiências espaciais envolvendo regiões do cérebro afetadas por doenças neurodegenerativas”.

A ISS oferece uma oportunidade única de investigação para estudar os efeitos da microgravidade nas células humanas. Isto tem implicações não só para os astronautas, mas também para a investigação em saúde humana e a modelação de doenças. Liderada pelo biólogo molecular Davide Marotta, do Laboratório Nacional da ISS, uma equipa investigou como a microgravidade afeta o cérebro humano, concentrando-se nos neurónios afetados por doenças neurodegenerativas como o Parkinson e a esclerose múltipla.

Os investigadores cultivaram organoides utilizando células estaminais pluripotentes induzidas por humanos, tanto de dadores saudáveis ​​como de doentes com doenças neurodegenerativas. Estas células estaminais, derivadas de células humanas adultas, foram revertidas para um estádio de desenvolvimento anterior e depois induzidas a formar neurónios – especificamente neurónios corticais ou dopaminérgicos, que são afectados por doenças como a doença de Parkinson.

Organóides com Microglia enviados para o espaço para análise após um mês em órbita

Um diagrama que explica o desenho do experimento. (Marotta et al., Stem Cells Transl. Med., 2024)

Alguns organoides continham também microglia, células imunológicas cerebrais. Estes organoides foram colocados em criotubos, divididos em dois grupos – um enviado para o espaço e outro mantido na Terra. Após um mês em órbita, os organoides regressaram à Terra para análise.

A sobrevivência dos organoides foi um resultado surpreendente por si só. No entanto, também se verificaram diferenças notáveis ​​entre os organoides cultivados no espaço e na Terra. Os organoides espaciais não só mostraram um aumento da expressão genética relacionada com a maturação celular, como também apresentaram taxas de replicação celular mais lentas em comparação com os seus homólogos da Terra.

Curiosamente, os organoides espaciais expressaram menos genes relacionados com o stress e mostraram menos inflamação do que o esperado. Isto sugere que a microgravidade, que é desprovida de convecção, pode criar condições que se assemelham mais ao ambiente natural do cérebro do que às condições laboratoriais baseadas na Terra. “No espaço, estes organoides são mais parecidos com o cérebro”, explica Loring. “Não são lavados com meio de cultura ou oxigénio; formam um microcosmo semelhante ao cérebro.”

As rosetas neurais típicas dos organoides corticais observadas em organoides terrestres (esquerda) e espaciais (direita). Ambos desenvolveram células saudáveis, mas menos cresceram no espaço. (Marotta et al., Stem Cells Transl. Med., 2024)

Estas descobertas sugerem que a microgravidade pode proporcionar um ambiente mais natural para estudar as respostas das células cerebrais a factores de stress ou tratamentos. Olhando para o futuro, os investigadores planeiam explorar regiões do cérebro afetadas pela doença de Alzheimer e investigar como os neurónios se ligam no espaço. Como observa Loring: “Estamos no rés-do-chão – literalmente no céu, mas no rés-do-chão de algo novo.”

Leia o Artigo Original: Science Alert

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