Descoberta abre caminho para que astronautas hibernem durante viagens espaciais

Recentemente a Agência Espacial Europeia fez experiências rumo à hibernação de astronautas para viabilizar missões a outros planetas.
[Imagem: ESA]

Sobrevivendo ao frio

Os humanos não hibernam e nem conseguem diminuir radicalmente seu ritmo metabólico, embora haja vários casos de pessoas que sobreviveram horas sem batimentos cardíacos - desde que também estivessem com muito frio.

Por exemplo, em 1999, Anna Bagenholm, então com 29 anos, sobreviveu a uma temperatura corporal de 13,7 ºC após um acidente de esqui que a colocou sob o gelo em um rio. Seu coração não bateu por várias horas, mas ela sobreviveu, uma história que virou documentário da rede BBC.

Agora, um grupo de pesquisadores da Universidade de Oslo (Noruega) chegou mais perto de explicar o que acontece nas células que sofrem um resfriamento profundo desse tipo.

Em termos mais específicos, os biólogos descobriram como os animais que hibernam conseguem proteger suas células do frio.

E isto tem importância tanto para entender a biologia da hibernação dos animais quanto para a hipotermia acidental, além de poder ajudar no tratamento de pacientes traumatizados em hospitais, doenças neurodegenerativas como Alzheimer e Parkinson e, no futuro, pode ajudar os humanos a viajar no espaço sem ficarem velhos antes de chegar ao destino.

Proteção contra o frio

Tina Pekec e seus colegas trabalharam com a cobaia favorita dos cientistas, o nematoide Caenorhabditis elegans. Esse minúsculo verme - com cerca de 1 milímetro de comprimento - é amplamente usado em pesquisas, já tendo rendido três prêmios Nobel aos cientistas que os utilizam.

Demonstrando o quão pouco sabemos sobre as respostas do organismo ao frio, os experimentos mostraram que, quando o C. elegans é resfriado de uma maneira específica, ao voltar à temperatura normal ele retoma sua vida em condições tão boas ou até melhores do que antes, não vivendo menos por causa do resfriamento.

Por exemplo, quando os pesquisadores mantiveram os vermes a 4 ºC por uma semana e depois os tiraram do frio, sua expectativa de vida total foi uma semana maior do que a dos animais criados o tempo todo na temperatura normal.

"Parecia que eles estavam hibernando, e isso é algo que não foi descrito para este organismo antes," disse o professor Rafal Ciosk, "Nós começamos olhando o que acontece neste organismo e, ao fazer genética neste modelo, percebemos que existem certas manipulações que podemos fazer para tornar a sobrevivência desses animais no frio ainda mais eficaz."

O C. elegans vive no solo e é uma cobaia muito interessante porque seu sistema nervoso é extremamente simples, sendo fácil de estudar e monitorar.
[Imagem: R. Ciosk]

Protegido pelo ferro

As manipulações genéticas feitas pela equipe mostraram que o aumento dos níveis de uma proteína chamada ferritina, que armazena ferro, protege fortemente os animais do frio.

O ferro é um elemento essencial para nós, mas o ferro livre pode ser tóxico. As ferritinas formam minúsculas gaiolas que podem acomodar milhares de átomos de ferro, tornando possível armazenar e transportar ferro de forma segura e não tóxica pelo corpo.

A equipe então partiu para testar as descobertas em células humanas - eles escolheram neurônios que são células muito sensíveis. "Descobrimos que, quando induzimos a ferritina nessas células e as expomos ao frio, a ferritina teve efeitos protetores," disse Ciosk.

Os pesquisadores também descobriram que imitar o efeito da ferritina com medicamentos também teve efeitos benéficos para os neurônios.

Hibernação humana

"Fomos capazes de mostrar que podemos usar um sistema modelo muito simples e identificar vias de proteção contra o frio que são conservadas em células de mamíferos. Isso pode abrir novas maneiras de tratar hipotermia e condições potencialmente neurodegenerativas," disse o pesquisador.

Finalmente, ele sugere que, embora os seres humanos não hibernem, sempre se sugeriu que um sono semelhante à hibernação possa facilitar as viagens espaciais de longa distância, e estes resultados apontam que essa pode ser uma possibilidade real em algum momento no futuro.