As mitocôndrias (verdes nesta micrografia eletrônica de transmissão em cores falsas) podem desempenhar um papel nos efeitos fisiológicos da microgravidade.Crédito: José Calvo/SPL
A exposição à microgravidade na Estação Espacial Internacional fez com que as mitocôndrias nas células humanas crescessem e produzissem menos proteínas nos vermes, descobriram os pesquisadores.
O trabalho também identificou uma via molecular até então desconhecida que traduz os efeitos da gravidade nas mitocôndrias através da acção mecânica da adesão celular – e pode explicar porque é que a actividade proteica diminui quando esses efeitos são removidos. O estudo foi publicado Comunicação da natureza 30 de junho1.
As descobertas “podem ter implicações para os astronautas”, disse Thomas Corydon, biólogo espacial da Universidade de Aarhus, na Dinamarca. “Isso pode ser usado para entender como devemos preparar melhor os astronautas para irem ao espaço”.
Estudos anteriores em células e ratos de voos espaciais e amostras de astronautas sugeriram que os voos espaciais provocam danos nas mitocôndrias.2. “Observamos a visão geral de como ocorre a desregulação mitocondrial”, disse Afshin Beheshti, pesquisador de biomedicina aeroespacial da Universidade de Pittsburgh, na Pensilvânia, que participou do trabalho anterior. Mas os mecanismos moleculares pelos quais a gravidade afeta a biologia mitocondrial são pouco compreendidos, acrescenta. Estudos anteriores também mostraram que a baixa gravidade afeta a replicação do DNA no RNA mensageiro.3.
As células estão trocando suas mitocôndrias. O que isso significa para a nossa saúde?
Mas para o estudo mais recente, Shintaro Iwasaki, biólogo molecular do Instituto Nacional de Investigação Científica RIKEN do Japão, em Wako, e os seus colegas queriam observar o efeito na tradução, através do qual máquinas moleculares chamadas ribossomas utilizam ARNm para sintetizar proteínas.
Com a ajuda dos astronautas da Estação Espacial Internacional, a equipe cultivou células humanas em um módulo de laboratório da estação por 24 ou 48 horas e depois as congelou. As amostras de células de controle foram colocadas em uma centrífuga que simulou a gravidade padrão da Terra durante a cultura.
Depois de todas as amostras terem regressado à Terra, a sua análise mostrou que as células expostas à microgravidade durante 24 horas tinham menos ARNm mitocondrial do que os controlos e os seus ribossomas mitocondriais produziam menos proteínas.
Os pesquisadores encontraram resultados semelhantes, embora menos marcantes, em larvas Caenorhabditis elegans Vermes cultivados em microgravidade na estação espacial durante quatro dias em comparação com vermes mantidos numa centrífuga.
Além disso, em experimentos de laboratório na Terra, Iwasaki e seus colegas usaram um clinostato, uma ferramenta para simular a baixa gravidade por meio da rotação de células. Após 24 horas no Clinostat, as mitocôndrias das células humanas diminuíram a produção de 13 proteínas. A síntese de proteínas mitocondriais diminuiu ainda mais à medida que as células circulavam por 48 horas e até 72 horas.
“É bem sabido que a microgravidade reduz ou altera a expressão genética”, diz Corydon. Esta análise fornece evidências de como as células são afetadas “diretamente no nível da proteína”, acrescentou.
