Viagens Espaciais Aceleram o Envelhecimento Celular

Crédito:Depositphotos

As células-tronco produtoras de sangue, conhecidas como células-tronco hematopoiéticas (CTHs), funcionam melhor quando estão estáveis ​​e bem descansadas — como gerentes que mantêm uma fábrica funcionando sem problemas. Mas quando o corpo enfrenta estresse, como infecção ou lesão, essas células rapidamente aumentam a produção de células imunológicas para se defender contra ameaças. Com o tempo, o estresse repetido as desgasta, fazendo com que envelheçam mais rapidamente e percam eficiência.

O Desafio do Voo Espacial

Agora, imagine colocar esses “gerentes” no espaço. Na órbita terrestre baixa (LEO), a gravidade desaparece, os níveis de radiação aumentam e a própria biologia começa a mudar. O Estudo Twins da NASA mostrou que astronautas em quase um ano de órbita tiveram alterações nos telômeros, maior instabilidade cromossômica e aumento de sinais inflamatórios.

Embora já se conhecessem os efeitos da microgravidade na imunidade, pouco se sabia sobre o impacto nas células-tronco. Para investigar, o Instituto Sanford, a NASA e a Space Tango criaram o ISSCOR, estudando em quatro missões da SpaceX como as condições de LEO afetam a saúde e o envelhecimento das HSPCs humanas.

Nanobiorreatores e Monitoramento em Tempo Real

A equipe criou nanobiorreatores de medula óssea em CubeLabs com IA, permitindo que células-tronco humanas crescessem em órbita sob monitoramento em tempo real por biossensores 3D e câmeras inteligentes.

Os resultados mostraram que as células-tronco que retornavam do espaço apresentavam envelhecimento acelerado. Elas tinham capacidade reduzida de gerar novas células saudáveis, sofriam mais danos ao DNA e exibiam encurtamento dos telômeros. Em essência, as células que saíram da Terra jovens retornaram mais velhas e mais frágeis.

Catriona Jamieson, diretora do Instituto de Células-Tronco de Sanford e professora da UC San Diego, descreveu o espaço como “o teste de estresse definitivo para o corpo humano“. Ela enfatizou que a microgravidade e a radiação cósmica desempenham papéis significativos no envelhecimento das células-tronco.

Implicações para a Saúde Humana

Jamieson explicou: “Aprender como essas mudanças ocorrem é fundamental não apenas para proteger os astronautas em missões longas, mas também para avançar nossa compreensão do envelhecimento e das doenças na Terra.”

Expandindo insights anteriores do Estudo Twins da NASA e do projeto Space Omics and Medical Atlas, esta investigação se aprofundou nos fatores moleculares que influenciam o envelhecimento em órbita.

Em apenas 32 a 45 dias no espaço, as células HSPC começaram a apresentar marcadores precoces de envelhecimento. Tornaram-se hiperativas, consumiram reservas de energia e perderam a capacidade de descansar — ​​uma característica fundamental para a regeneração a longo prazo. Sua produção de células saudáveis ​​caiu, enquanto danos ao DNA, erosão dos telômeros e sinais de estresse mitocondrial aumentaram. Até mesmo partes normalmente inativas do genoma se ativaram, interrompendo a estabilidade celular.

Juntas, essas mudanças refletiram o envelhecimento natural na Terra e sugeriram que o espaço acelera o relógio biológico do corpo, potencialmente enfraquecendo a imunidade e aumentando o risco de doenças.

O principal fator parece ser o estresse genotóxico causado pela radiação cósmica elevada. A NASA registrou radiação de 7,6 a 10,7 mGy nessas missões, similar a doses de tomografias ou raios-X. Embora relativamente pequena, essa exposição, em combinação com estressores espaciais, desencadeou danos moleculares significativos.

Sinais de Recuperação na Terra

Curiosamente, uma vez de volta à Terra, em um ambiente mais saudável, algumas das células danificadas começaram a se recuperar. Isso sugere que, com as condições ou intervenções adequadas, as células-tronco podem recuperar a função — semelhante ao rejuvenescimento dos astronautas após seu retorno.

As descobertas ressaltam a necessidade urgente de proteger as células-tronco dos perigos espaciais e de identificar precocemente os “sinais de alerta” biológicos que indicam o envelhecimento causado pelo estresse.

Olhando para o futuro, a equipe planeja expandir seu trabalho, desta vez incluindo astronautas em monitoramento em tempo real. Com mais de 17 missões na ISS em seu currículo, eles pretendem testar estratégias farmacêuticas e genéticas para proteger a saúde humana durante viagens espaciais.

Leia o artigo original em: New Atlas

Leia mais: A Paternidade Após os 45 Anos pode Prejudicar a Saúde do Bebê