Começar uma família fora da Terra pode ser mais desafiador do que o esperado. Uma nova pesquisa da Universidade de Adelaide mostra que os espermatozoides lutam para navegar na baixa gravidade, sugerindo que a gravidade desempenha um papel importante para ajudá-los a chegar ao óvulo.
Cientistas do Robinson Research Institute, da Escola de Biomedicina e do Freemason Center for Male Health and Wellbeing estudaram como as condições semelhantes às do espaço afetam a navegação do esperma, a fertilização e o desenvolvimento inicial do embrião.
Para simular a microgravidade, os pesquisadores usaram uma máquina clinostato 3D desenvolvida pelo Dr. Gilles Kirby da Firefly Biotech. O dispositivo gira constantemente as células para simular os efeitos desorientadores da gravidade zero. Espermas de três mamíferos diferentes, incluindo humanos, foram testados enviando-os através de um labirinto que lembrava o trato reprodutivo feminino.
“Esta é a primeira vez que demonstramos que a gravidade é um fator importante na navegação dos espermatozoides através de um canal como o trato reprodutivo”, disse a autora sênior, Dra. Nicole McPherson, do Instituto de Pesquisa Robinson da Universidade de Adelaide.
“Observámos uma redução significativa no número de espermatozóides que conseguiram encontrar o caminho através do labirinto de câmaras sob condições de microgravidade em comparação com a gravidade normal.
“Apesar de não ter havido nenhuma mudança na forma como os espermatozoides se moviam fisicamente, isto foi sentido em todos os modelos. Isto indica que a perda de direção não se deve a mudanças na sua motilidade, mas a outros fatores”.
A progesterona pode ajudar a guiar os espermatozoides
Os pesquisadores também descobriram que a adição do hormônio sexual progesterona melhorou a capacidade de navegação do esperma humano em condições simuladas de microgravidade.
“Acreditamos que isso ocorre porque a progesterona também é secretada pelo óvulo e pode ajudar a guiar os espermatozoides até o local da fertilização, mas isso justifica uma investigação mais aprofundada como uma possível solução”, disse o Dr. McPherson.
A fertilização e o desenvolvimento fetal são afetados
A equipe examinou como a exposição à microgravidade durante a fertilização afeta o desenvolvimento embrionário inicial em modelos animais.
Depois de quatro horas em simulação de gravidade zero, o número de óvulos de camundongos fertilizados com sucesso caiu 30% em comparação com as condições normais na Terra.
“Observamos taxas de fertilização mais baixas entre quatro e seis horas de exposição à microgravidade. A exposição prolongada pareceu ser mais prejudicial, resultando em atraso no desenvolvimento e, em alguns casos, na redução de células para formar embriões nos estágios iniciais da formação do embrião”, disse o Dr.
“Esses insights mostram quão complexo é o sucesso reprodutivo no espaço e há uma necessidade importante de mais pesquisas em todos os estágios iniciais de desenvolvimento”.
Por que a gravidade é importante para a reprodução
Estudos anteriores exploraram como os espermatozoides se movem através do espaço, mas nenhum examinou a sua capacidade de navegar através dos canais reprodutivos sob tais condições controladas.
Os resultados são publicados Biologia da Comunicação.
A pesquisa foi conduzida em colaboração com o Centro Andy Thomas de Recursos Espaciais da Universidade de Adelaide, que se concentra nos desafios da exploração espacial de longa duração e da vida fora da Terra.
“À medida que avançamos no sentido de nos tornarmos numa nave espacial ou numa espécie multiplanetária, é importante compreender como a microgravidade afeta as fases iniciais da reprodução”, disse o professor associado John Culton, diretor do Centro Andy Thomas para Recursos Espaciais.
Pesquisas futuras sobre reprodução no espaço
A próxima fase da pesquisa irá explorar como diferentes ambientes gravitacionais, incluindo a Lua, Marte e sistemas de gravidade artificial, afetam a navegação do esperma e o desenvolvimento inicial do embrião.
Uma questão fundamental é se estes efeitos mudam gradualmente à medida que a gravidade diminui ou se existe um limiar onde as mudanças ocorrem repentinamente, criando uma resposta de “tudo ou nada”.
Responder a isto é essencial para planear a reprodução humana em futuros assentamentos na Lua e em Marte, e para conceber sistemas de gravidade artificial que apoiem o desenvolvimento saudável.
“No nosso estudo recente, muitos embriões saudáveis ainda foram capazes de se formar após a fertilização nestas condições. Isto dá-nos esperança de que a reprodução no espaço um dia será possível”, disse o Dr. McPherson.
