A investigação da NASA revela o que acontece ao corpo humano no espaço

Resultados do estudo de gémeos de referência da NASA revelam dados interessantes, surpreendentes e tranquilizadores sobre como um corpo humano no espaço se adaptou a esse ambiente extremo

Resultados foram publicados em Science, que pode ler aqui.

O Estudo Gémeos fornece a primeira visão biomolecular integrada sobre como o corpo humano responde ao ambiente dos voos espaciais, e serve como um trampolim genómico para melhor compreender como manter a saúde da tripulação durante as expedições humanas à Lua e a Marte.

Astronauta da NASA Scott Kelly e o seu irmão gémeo idêntico Mark, participaram na investigação, conduzida pelo Programa de Investigação Humana da NASA. Mark forneceu uma base para observação na Terra, e Scott forneceu um caso de teste comparável durante os 340 dias que passou no espaço a bordo da Estação Espacial Internacional para Expedições 43, 44, 45 e 46. Scott Kelly tornou-se o primeiro astronauta americano a passar quase um ano no espaço.

J.D. Polk, Director de Saúde e Médico da sede da NASA disse:

“O Estudo dos Gémeos foi um passo importante para a compreensão da epigenética e expressão genética nos voos espaciais humanos.

“Graças aos irmãos gémeos e a um grupo de investigadores que trabalharam incansavelmente juntos, os valiosos dados recolhidos do Estudo dos Gémeos ajudaram a informar a necessidade de medicina personalizada e o seu papel em manter os astronautas saudáveis durante a exploração do espaço profundo, à medida que a NASA avança para a Lua e viaja para Marte”

Resultados-chave do Estudo dos Gémeos da NASA incluem descobertas relacionadas com mudanças na expressão genética, resposta do sistema imunitário, e dinâmica telomérica. Outras alterações observadas no papel integrado incluem cromossomas partidos rearranjando-se em inversões cromossómicas, e uma mudança na função cognitiva. Muitos dos resultados são consistentes com dados recolhidos em estudos anteriores, e outras pesquisas em curso.

Os telómeros dos glóbulos brancos de Scott, que são biomarcadores do envelhecimento no fim dos cromossomas, eram inesperadamente mais longos no espaço e depois mais curtos após o seu regresso à Terra, com o comprimento médio dos telómeros a regressar ao normal seis meses mais tarde. Em contraste, os telómeros do seu irmão permaneceram estáveis durante todo o período. Uma vez que os telómeros são importantes para a estabilidade genómica celular, estão planeados estudos adicionais sobre a dinâmica dos telómeros para futuras missões de um ano para ver se os resultados são repetíveis para missões de longa duração.

Uma segunda descoberta chave é que o sistema imunitário de Scott respondeu adequadamente no espaço. Por exemplo, a vacina contra a gripe administrada no espaço funcionou exactamente como funciona na Terra. Um sistema imunitário plenamente funcional durante missões espaciais de longa duração é fundamental para proteger a saúde dos astronautas contra micróbios oportunistas no ambiente da nave espacial.

Um terceiro achado significativo é a variabilidade na expressão genética, que reflecte como um corpo reage ao seu ambiente e ajudará a informar como a expressão genética está relacionada com os riscos para a saúde associados aos voos espaciais. No espaço, os investigadores observaram alterações na expressão dos genes de Scott, com a maioria a regressar ao normal após seis meses na Terra.

No entanto, uma pequena percentagem de genes relacionados com o sistema imunitário e reparação do ADN não regressou à linha de base após o seu regresso à Terra. Além disso, os resultados identificaram genes-chave a visar para utilização na monitorização da saúde dos futuros astronautas e potencial desenvolvimento de contramedidas personalizadas.

Jennifer Fogarty, cientista chefe do Programa de Investigação Humana no Centro Espacial Johnson da NASA em Houston disse:

“Durante os voos espaciais ocorrem várias alterações fisiológicas e celulares.

“Apenas arranhámos a superfície do conhecimento sobre o corpo no espaço. O Estudo dos Gémeos deu-nos a primeira visão molecular integrada das alterações genéticas, e demonstrou como um corpo humano se adapta e permanece robusto e resistente mesmo depois de passar quase um ano a bordo da Estação Espacial Internacional. Os dados captados de investigações integradas como o Estudo dos Gémeos da NASA serão explorados nos próximos anos”

p>Parte da missão recordista de um ano, o Estudo dos Gémeos da NASA incorporou 10 investigações para fazer avançar a missão da NASA e beneficiar toda a humanidade. Scott participou em vários estudos biomédicos, incluindo investigações sobre como o corpo humano se ajusta aos perigos conhecidos, tais como a ausência de peso e a radiação espacial.

Meanwhile, Mark participou em estudos paralelos na Terra para ajudar os cientistas a comparar os efeitos do espaço sobre um corpo até ao nível celular. Os resultados representam 27 meses de recolha de dados.

O Estudo Gémeos ajudou a estabelecer um quadro de investigação colaborativa que serve de modelo para a futura investigação biomédica. Os principais investigadores da NASA e das universidades de investigação de todo o país iniciaram uma partilha de dados e descobertas sem precedentes.

Apoiado por 84 investigadores em 12 locais em oito estados, os dados deste estudo complexo foram canalizados para um estudo inclusivo, fornecendo a visão molecular mais abrangente e integrada até à data de como um humano responde ao ambiente dos voos espaciais.

Embora seja significativo, é difícil tirar conclusões para todos os humanos ou futuros astronautas a partir de um único sujeito de teste no ambiente dos voos espaciais.

Craig Kundrot, director da Divisão de Pesquisa e Aplicação da Vida Espacial e Ciências Físicas na sede da NASA disse:

“Ao nosso conhecimento, esta equipa de equipas realizou um estudo sem precedentes no seu âmbito em todos os níveis da biologia humana: desde análises moleculares de células humanas e do microbioma até à fisiologia humana e à cognição.

“Este documento é o primeiro relatório deste estudo altamente integrado que começou há cinco anos quando os investigadores se reuniram pela primeira vez. Aguardamos com expectativa a publicação de análises adicionais e estudos de acompanhamento com futuros membros da tripulação, à medida que continuamos a melhorar a nossa capacidade de viver e trabalhar no espaço e a aventurarmo-nos a avançar para a Lua e Marte”

Os aspectos únicos do Estudo Gémeos criaram a oportunidade de investigação genómica inovadora, impulsionando a NASA para uma área de investigação de viagens espaciais envolvendo um campo de estudo conhecido como “ómica”, que integra múltiplas disciplinas biológicas. Os efeitos a longo prazo da investigação, tais como a investigação em curso sobre os telómeros, continuarão a ser estudados.

NASA tem um rigoroso processo de formação para preparar os astronautas para as suas missões, incluindo um estilo de vida e um regime de trabalho minuciosamente planeado enquanto estão no espaço, e um excelente programa de reabilitação e recondicionamento quando regressam à Terra.

Graças a estas medidas e aos astronautas que as realizam tenazmente, o corpo humano permanece robusto e resiliente mesmo depois de passar um ano no espaço.