Células cerebrais sobrevivem no espaço e até crescem mais depressa

O espaço é uma incógnita gigante para os cientistas, especialmente o impacto que o ambiente inóspito tem no corpo humano. Em mais um estudo, investigadores perceberam que as células cerebrais não só sobrevivem no espaço, como crescem mais depressa. As razões são desconhecidas.

A microgravidade influencia os músculos, ossos, cognição e sistema imunitário dos seres humanos. Contudo, os seus efeitos específicos no cérebro têm permanecido largamente inexplorados.

Para investigá-los, cientistas da Scripps Research colaboraram com a New York Stem Cell Foundation para enviar organoides de células cerebrais para a Estação Espacial Internacional (em inglês, ISS).

Após um mês a bordo da ISS, os organoides regressaram saudáveis, demonstrando uma resiliência inesperada. Mais inesperado do que isso foi o facto de estas células terem amadurecido mais rapidamente do que as que ficaram na Terra, estando mais perto de se tornarem neurónios adultos.

O facto de estas células terem sobrevivido no espaço foi uma grande surpresa. Isto lança as bases para futuras experiências no espaço, nas quais podemos incluir outras partes do cérebro afetadas por doenças neurodegenerativas.

Disse Jeanne Loring, professora emérita da Scripps Research e coaturoa do estudo publicado na revista Stem Cells Translational Medicine.

 

Diferença entre os organoides que estiveram na ISS e os que ficaram na Terra

Na Terra, os investigadores cultivaram organoides a partir de células estaminais para imitar células cerebrais específicas, como os neurónios corticais e dopaminérgicos.

Estes são importantes, porque são afetados por doenças como a esclerose múltipla e a doença de Parkinson. Alguns organoides incluíam, também, microglia, células imunitárias que desempenham um papel fundamental na inflamação cerebral.

Por forma a garantir que os organoides se pudessem manter a bordo da ISS, a equipa inovou um método que utiliza cryovials - pequenos recipientes herméticos concebidos para congelar - para cultivar organoides mais pequenos do que o habitual.

Desta forma, eliminaram a necessidade de manutenção constante em órbita, uma vez que o ambiente no interior dos cryovials, rico em nutrientes, permaneceu estável durante toda a experiência.

Preparados no Centro Espacial Kennedy, os organoides viajaram para a ISS numa incubadora em miniatura. Após um mês em microgravidade, regressaram à Terra intactos e saudáveis.

Entretanto, os investigadores compararam os padrões de expressão do ARN - uma medida da atividade dos genes - entre os organoides expostos ao espaço e os que tinham permanecido na Terra.

Surpreendentemente, os organoides cerebrais cultivados em microgravidade apresentavam um padrão de expressão de genes que indicava que estavam mais maduros do que os seus homólogos cultivados na Terra.

Descobrimos que, em ambos os tipos de organoides, o perfil de expressão genética era caraterístico de um estágio de desenvolvimento mais antigo do que os que estavam em terra.

Na microgravidade, desenvolveram-se mais rapidamente, mas é muito importante saber que não se tratava de neurónios adultos, pelo que isto não nos diz nada sobre o envelhecimento.

Explicou Jeanne Loring, que especula que a microgravidade pode reproduzir mais de perto as condições naturais vividas pelas células cerebrais.

Afinal, o estudo revelou, também, uma redução da inflamação e uma menor expressão de genes relacionados com o stress nos organoides cultivados no espaço.

Esta descoberta contradiz as hipóteses iniciais e levanta novas questões sobre o ambiente único da microgravidade.

As caraterísticas da microgravidade atuam provavelmente no cérebro das pessoas, porque não há convecção na microgravidade - por outras palavras, as coisas não se movem.

Penso que, no espaço, estes organoides são mais parecidos com o cérebro, porque não estão a ser lavados com um monte de meios de cultura ou oxigénio. São muito independentes; formam algo como um brainlet, um microcosmo do cérebro.

Observou Loring, conforme partilhado.

 

O que reserva o futuro?

A próxima coisa que planeamos fazer é estudar a parte do cérebro que é mais afetada pela doença de Alzheimer. Queremos, também, saber se existem diferenças na forma como os neurónios se ligam uns aos outros no espaço.

Com este tipo de estudos, não podemos basear-nos em trabalhos anteriores para prever qual seria o resultado, porque não existe nenhum trabalho anterior. Estamos no rés do chão, por assim dizer; no céu, mas no rés do chão.

Uma vez amadurecidos, estes conhecimentos podem conduzir a tratamentos inovadores para doenças neurodegenerativas e a uma compreensão mais profunda da biologia humana no espaço.

 

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