A microgravidade pode dificultar a orientação dos espermatozoides no espaço

Uma viagem ao espaço pode deixar os espermatozoides humanos a vaguear às escuras, a perseguir as próprias caudas.

Investigadores da Universidade de Adelaide, na Austrália, demonstraram em laboratório que a ausência de gravidade pode prejudicar os nossos gâmetas. Trata-se de um possível risco das viagens espaciais, tanto para os humanos como para os mamíferos que os acompanham.

A microgravidade e a orientação dos espermatozoides

Para simular a microgravidade na Terra, o estudo recorreu a um clinóstato 3D, aparelho que roda regularmente para que as amostras biológicas percam a noção de cima e de baixo. Com este instrumento, os investigadores testaram a forma como espermatozoides humanos, de porco e de roedores percorriam um canal sem a habitual atração da gravidade a orientá-los.

De certa forma, os espermatozoides foram «vendados e rodados» antes de serem enviados à procura de um óvulo do qual dependia o seu futuro, como num pequeno jogo de festa com consequências muito maiores.

O canal a percorrer reproduzia o trato reprodutor feminino dos mamíferos. Quando os espermatozoides perdiam a noção de cima e de baixo ou de frente e de trás, tinham mais dificuldade em encontrar o caminho.

«Observámos uma redução significativa do número de espermatozoides capazes de encontrar com sucesso o caminho através do labirinto da câmara em condições de microgravidade, em comparação com a gravidade normal», explica Nicole McPherson, bióloga da Universidade de Adelaide.

«Isto verificou-se em todos os modelos, apesar de não se terem registado alterações na forma física como os espermatozoides se movem. Isso indica que a perda de orientação não se devia a uma mudança na motilidade, mas a outros fatores.»

Os resultados dão continuidade a um estudo de 2024, que verificou reduções significativas no movimento e na saúde dos espermatozoides humanos expostos a níveis variáveis de gravidade. Agora, parece que essas alterações podem afetar a capacidade de um espermatozoide percorrer um canal.

A equipa do estudo mais recente, liderada pela imunologista da reprodução Hannah Lyons, ainda não sabe ao certo por que motivo isso acontece. Os investigadores avançam, porém, com a hipótese de que, sem a atração constante da gravidade, os espermatozoides perdem o contacto com as paredes do canal, que poderão determinar o seu trajeto.

A progesterona como guia na microgravidade

A gravidade não é, contudo, a única força que ajuda os espermatozoides a orientar-se. Os investigadores conseguiram levá-los até ao fim do labirinto em condições de microgravidade, desde que criassem um sinal químico forte com a hormona progesterona.

«Estas descobertas sublinham a importância das respostas quimiotáticas dos espermatozoides em condições de microgravidade», concluem os autores.

«Curiosamente, os nossos resultados indicam que os espermatozoides poderão possuir processos adaptativos que lhes permitem alcançar o local da fecundação mesmo na ausência de gravidade.»

Efeitos na fecundação e no desenvolvimento embrionário

A falta de gravidade poderá afetar mais do que a orientação. Mesmo que um espermatozoide exposto à microgravidade encontre um óvulo, poderão surgir efeitos posteriores.

Quando os investigadores colocaram espermatozoides de ratinho no clinóstato durante quatro horas e depois os juntaram a óvulos, as taxas de fecundação foram 30% inferiores às obtidas com espermatozoides em condições normais.

«Observámos uma redução das taxas de fecundação durante quatro a seis horas de exposição à microgravidade», afirma McPherson.

«Uma exposição prolongada pareceu ser ainda mais prejudicial, provocando atrasos no desenvolvimento e, em alguns casos, uma redução das células que dão origem ao feto nas fases mais iniciais da formação do embrião.»

Ainda não é claro se o mesmo acontece nos humanos. No clinóstato, porém, os espermatozoides humanos e os de ratinho apresentaram comportamentos semelhantes.

À medida que os voos espaciais comerciais aumentam, alguns cientistas alertam para o facto de ainda se saber muito pouco sobre o modo como a microgravidade e outros perigos do espaço, como a radiação, podem afetar as gónadas humanas e a reprodução.

«Estas conclusões […] sublinham a complexidade do sucesso reprodutivo em condições de microgravidade e a necessidade premente de mais investigação em todas as fases do desenvolvimento inicial», concluem os investigadores de Adelaide.

«Compreender a sensibilidade molecular e mecânica dos gâmetas e dos embriões a alterações da gravidade é essencial para assegurar a sustentabilidade reprodutiva a longo prazo dos humanos e dos animais de criação no espaço.»

O estudo está publicado na revista Communications Biology.