Os humanos podem ter bebês no espaço? Pode ser mais difícil do que o esperado

A humanidade está fadada a tornar-se uma espécie que viaja pelo espaço, expandindo-se para além dos limites da Mãe Terra, tal como, há milhões de anos, se espalhou a partir do seu berço em África.

Pelo menos é isso que os líderes da exploração espacial, como o homem mais rico do mundo, Elon Musk gostaria que você acreditasse. No entanto, pode haver obstáculos biológicos que poderiam confinar para sempre esta visão ao reino da ficção científica e da civilização humana ao nosso solo terrestre. Um novo estudo descobriu que espermatozóides de espécies de mamíferos, incluindo humanos, ratos e porcos, lutam para encontrar o caminho através do trato reprodutivo feminino em microgravidade para alcançar e fertilizar um óvulo. Mesmo quando o esperma chega ao seu destino, o estudo descobriu que os embriões formados nestas condições se desenvolvem mal em comparação com aqueles que evoluem em condições normais. gravidade.

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Houve alguns estudos anteriores com manchetes afirmando bebês ratos nasceram de células-tronco submetidas a voos espaciais de meses de duração, mas a maioria das pesquisas anteriores, conduzidas no espaço ou em simuladores de microgravidade em Terrarevelou uma infinidade de efeitos negativos que o ambiente espacial tem nas células reprodutivas e nos embriões.

“Quando você pensa sobre o futuro da exploração espacial e dos assentamentos espaciais, isso está acontecendo. Está acontecendo agora”, disse Nicole McPherson, bióloga reprodutiva da Universidade de Adelaide, Austrália, e principal autora do artigo, ao Space.com. “Acho que as pessoas esquecem que, para mantermos esses assentamentos sem ter que colonizá-los continuamente a partir da Terra, precisamos ser capazes de nos reproduzir no espaço”.

McPherson, cujo trabalho anterior abordou os efeitos da obesidade e da dieta alimentar no sucesso da concepção, ficou intrigado com a questão da possibilidade de reprodução no espaço depois de assistir a um documentário apresentado pelo físico britânico Brian Cox. Uma discussão com seu parceiro gerou então a ideia de um experimento de pesquisa único.

Um encontro casual com o fundador da empresa de medicina espacial Firefly Biotech, uma semana depois, permitiu-lhe adquirir um clinostato 3D para seu laboratório. Este dispositivo é uma centrífuga de alta tecnologia que simula a microgravidade girando frascos com amostras em torno de dois eixos, confundindo efetivamente as células internas quanto à sua posição no espaço. Em seu experimento, McPherson e colegas criaram uma configuração contendo espermatozoides humanos, de camundongos e de porcos em uma parte do compartimento e óvulos na outra, divididos por um canal fino que simula o trato reprodutivo feminino. Os pesquisadores observaram que 30% menos espermatozoides conseguiram chegar ao óvulo em comparação com aqueles em gravidade normal.

Embriões criados em condições de microgravidade. (Crédito da imagem: Laboratório de Biologia de Esperma e Embrião, Universidade de Adelaide)

Os cientistas sabem que o esperma depende de um conjunto complexo de sinais para chegar ao óvulo. Parte dessa navegação é impulsionada por sinais químicos, como as concentrações do hormônio feminino progesterona, mas a gravidade também parece desempenhar um papel significativo, disse McPherson.

“Sabemos que os espermatozoides respondem a estímulos químicos, mas também sabemos que eles gostam de nadar perto de superfícies”, disse ela. “Obviamente, para saber onde estão as superfícies, você precisa entender sua posição no tempo e para isso você precisa da gravidade.”

A luta do esperma para chegar ao óvulo foi apenas uma parte das descobertas. Quando os espermatozoides conseguiram chegar aos óvulos, os embriões em estágio inicial que se seguiram, chamados blastocistos, inicialmente pareciam mais fortes do que seus equivalentes concebidos pela gravidade. No entanto, quando a exposição à microgravidade continuou, a qualidade superior dos blastocistos concebidos em microgravidade deteriorou-se e os embriões começaram a ficar atrás dos seus homólogos normais.

McPherson acredita que o ganho inicial de qualidade observado em embriões formados após apenas quatro horas de exposição à microgravidade se deveu ao processo de seleção natural ocorrido, permitindo que apenas os espermatozoides mais aptos chegassem aos óvulos. A deterioração subsequente em embriões que estiveram em microgravidade durante até 24 horas foi provavelmente devida aos efeitos negativos que a ausência de gravidade tem nos processos que ocorrem nas células embrionárias que se dividem rapidamente.

“Há tantas mudanças que acontecem nas primeiras 24 horas de desenvolvimento embrionário”, disse McPherson. “Você tem o DNA materno e paterno se unindo. Você tem muita remodelação epigenética que impulsiona o desenvolvimento fetal precoce. E ser exposto à gravidade zero é realmente muito prejudicial.”

McPherson disse que os pesquisadores iriam, no futuro, querer realizar experimentos semelhantes em gravidade reduzida, como a da Lua ou de Marte, para ver se a gravidade parcial poderia mitigar o problema. Ela acredita que as descobertas têm implicações não apenas para as visões dos assentamentos espaciais, mas também para o turismo espacial comercial e para os bebês potencialmente concebidos em luas de mel lunares e orbitais. A seleção natural que leva à formação de embriões mais fortes após curtas exposições à microgravidade, por outro lado, poderia levar a avanços nas tecnologias de fertilização in vitro humana que ajudam a tratar a infertilidade na Terra.

No futuro, os investigadores gostariam de expor os embriões a períodos de microgravidade mais longos para obter conhecimentos mais profundos sobre os processos que ocorrem em condições semelhantes às do espaço.