Viagens espaciais revelam novos riscos para a saúde humana

O espaço é um ambiente hostil. Embora já tenhamos criado tecnologia capaz de colocar astronautas em órbita e de os trazer em segurança para casa, os cientistas continuam a tentar compreender de que forma as viagens espaciais afectam a saúde humana, sobretudo quando se prolongam por muito tempo.

Esta questão é indispensável antes de avançarem quaisquer missões planeadas a Marte, para garantir a saúde e a segurança dos astronautas que participarem nesses voos históricos.

Os estudos com astronautas já demonstraram - talvez de forma mais célebre o Estudo dos Gémeos da NASA, protagonizado pelos gémeos idênticos Scott e Mark Kelly - que estadias extensas no espaço alteram o fluxo sanguíneo para o cérebro, modificam o microbioma intestinal, aumentam a inflamação e provocam visão desfocada, fragilidade óssea e perda de massa muscular.

Investigações em ratinhos que simulam voos espaciais também indicaram que viajar para o espaço envelhece o sistema imunitário e prejudica o cérebro.

Riscos para a saúde nas viagens espaciais

Agora, num enorme esforço colectivo, cientistas publicaram um vasto conjunto de quase 30 artigos que examinam os riscos para a saúde associados às viagens espaciais.

Esta colecção constitui o maior conjunto de dados de biologia espacial alguma vez produzido e inclui análises substanciais de observações recolhidas em moscas, vermes, ratinhos e, naturalmente, astronautas enviados para o espaço.

Alguns resultados confirmam problemas de saúde relacionados com o espaço que já eram conhecidos. Outros fornecem novas perspectivas, esclarecem conclusões anteriores ou identificam formas de melhorar futuras experiências.

“Embora tenham sido realizados avanços significativos na última década para compreender os riscos para a saúde [das viagens espaciais], são necessárias mais investigações para permitir uma exploração humana do espaço mais segura para além [da órbita terrestre baixa], incluindo missões lunares, a Marte e ao espaço profundo”, escrevem os investigadores num artigo de revisão abrangente que abre a colecção.

Os perigos das viagens espaciais para a saúde começam com as forças G sentidas pelos astronautas durante o lançamento e prosseguem com a exposição à perigosa radiação espacial e à microgravidade durante a permanência no espaço.

Numa viagem arriscada até Marte, por exemplo, os astronautas irão muito além da magnetosfera protectora da Terra. Durante o longo período necessário para alcançar e regressar do nosso vizinho planetário mais próximo, ficarão expostos à radiação cósmica.

No caso dos astronautas que permanecem em baixa gravidade a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS), a estadia mais longa de qualquer astronauta é actualmente de 437 dias. É evidente que ainda estamos longe de compreender plenamente quais poderão ser os riscos para a saúde dos voos espaciais de longa distância, e os cientistas têm de trabalhar com os dados disponíveis.

Dados combinados de astronautas, animais e experiências espaciais

Muitos dos estudos desta colecção reuniram ou reanalisaram dados de experiências anteriores, disponibilizados aos investigadores através de portais de dados de acesso aberto, como a plataforma GeneLab da NASA.

A combinação destes dados permite reforçar as análises obtidas - frequentemente, os investigadores procuram determinar se uma descoberta num conjunto de dados também se confirma noutro - e tirar o máximo partido da informação recolhida em voos espaciais dispendiosos.

“Uma análise colectiva que abranja vários modelos e estudos em humanos pode conduzir a uma compreensão mais abrangente dos impactos do ambiente espacial na fisiologia e na saúde humana”, escrevem os investigadores, ao explicarem a sua abordagem.

Um dos estudos, por exemplo, examinou dados de perto de 60 astronautas e centenas de amostras do GeneLab à procura de um mecanismo universal que ligasse as alterações generalizadas de saúde observadas em diferentes genes, células, tecidos, sistemas do organismo, órgãos e músculos.

De forma transversal, o estudo revelou “alterações sistémicas” no funcionamento das mitocôndrias - as estruturas energéticas no interior das nossas células, que convertem oxigénio e nutrientes em energia.

“O que encontrámos repetidamente foi que algo acontece na regulação das mitocôndrias que desorganiza tudo”, afirmou Afshin Beheshti, bioinformático do Centro de Investigação Ames da NASA.

Segundo os autores, este fenómeno poderá explicar as perturbações observadas nos sistemas imunitários e nos ritmos circadianos dos astronautas.

Outro estudo comparou os dados dos gémeos Kelly com os de 11 astronautas sem parentesco entre si que passaram cerca de seis meses na ISS, concentrando-se especificamente nos telómeros. Estes são as extremidades protectoras dos nossos cromossomas, que habitualmente se desgastam com o envelhecimento.

De forma inesperada, os investigadores verificaram que alguns telómeros dos astronautas aumentaram de comprimento durante o voo espacial. Ainda assim, em termos gerais, o grupo apresentava telómeros mais curtos após o regresso do que antes da partida.

“Daqui em diante, o nosso objectivo é compreender melhor os mecanismos subjacentes, o que se passa no corpo humano durante voos espaciais de longa duração e como isso varia de pessoa para pessoa”, afirmou Susan Bailey, especialista em biologia dos telómeros na Universidade Estadual do Colorado. “Nem todos respondem da mesma forma.”

A reanálise dos dados do Estudo dos Gémeos da NASA trouxe ainda resultados interessantes. Sugeriu que o aumento de moléculas inflamatórias observado no sangue de Scott Kelly quando regressou à Terra, após 340 dias na ISS, poderia ser um indicador de regeneração muscular, e não de uma resposta imunitária.

Vermes e moscas ajudam a ampliar a investigação espacial

Estes estudos estão, obviamente, limitados pelo número muito reduzido de astronautas e animais que podemos enviar para o espaço - e é aí que entram os vermes e as moscas. A utilização destas criaturas é uma forma simples de ampliar as experiências de voo espacial, pelo que também surgem nos artigos.

Um estudo com nemátodes na ISS identificou alterações subtis em aproximadamente 1.000 genes, sobretudo nos relacionados com o funcionamento das células nervosas. Já outro estudo, desta vez com moscas, indicou que uma estadia prolongada em microgravidade reduz a força do seu coração pulsante.

No conjunto, esta colecção de artigos - resultado do trabalho de cerca de 200 investigadores da NASA, de outras agências governamentais, universidades e grupos da indústria aeroespacial - representa um contributo sólido para a compreensão dos riscos para a saúde de permanecer no espaço.

A lista completa dos artigos publicados foi reunida na revista Cell.