Minicérebros vão para o espaço e mudanças surpreendem cientistas

Como as células do cérebro se comportam no espaço? Para responder a esta pergunta, um time de cientistas enviou minicérebros (organoides compostos por neurônios em estágio inicial de desenvolvimento) para uma viagem de um mês na Estação Espacial Internacional (ISS). Ao voltar para a Terra, as modificações observadas surpreenderam os pesquisadores.  

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Sob o efeito da microgravidade na ISS, os minicérebros se desenvolvem de forma mais semelhante ao que ocorre no corpo humano do que em tubos de ensaio na Terra. Isso é fundamental para estudar como as condições neurológicas surgem durante o desenvolvimento, como a esclerose múltipla e a doença de Parkinson.

O experimento foi desenvolvido por pesquisadores do instituto Scripps Research e da New York Stem Cell Foundation. Embora os testes tenham ocorrido em 2019, apenas, neste mês, os resultados foram publicados na revista Stem Cells Translational Medicine.

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Cultivando minicérebros no espaço

Ainda na Terra, os cientistas precisaram criar os minicérebros. Para isso, eles reprogramaram células adultas do tecido cerebral para um estado semelhante ao embrionário, onde são conhecidas como células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs). Estas células originais foram obtidas de pacientes sem nenhuma alteração neurológica ou de indivíduos com Parkinson ou esclerose. 

O aglomerado de células embrionárias foi induzido a se desenvolver como neurônios corticais ou dopaminérgicos, ambos são afetados em pacientes com questões neurológicas. Além disso, outra porção se transformou em células do sistema imune chamadas microglia, ligadas aos níveis de inflamação. 

Metade dos organoides ficou no laboratório para servir como grupo controle, enquanto a outra parte foi enviada em missão para a ISS por 30 dias. Quando retornaram, todas foram analisadas em busca de possíveis divergências.

Efeito da microgravidade

Em primeiro lugar, “o fato dessas células terem sobrevivido no espaço foi uma grande surpresa”, destaca Jeanne Loring, bióloga molecular e autora do estudo, em nota. Inicialmente, não se sabia se elas voltariam vivas e saudáveis, considerando o cenário adverso do ambiente espacial. 

Analisando de forma mais detalhada, os cientistas perceberam que os organoides espaciais apresentavam maior expressão de genes associados à maturação celular (amadurecimento), mas menos genes associados à proliferação celular do que os terrestres. 

De forma simples, as células amadurecem mais rápido no espaço, embora tenham se replicado menos. Inclusive, alguns neurônios já começavam a apresentar características comuns da fase adulta. Outra diferença é que o nível de estresse e de inflamação era menor nos mincérebros que foram para a ISS.

A partir desses resultados, o grupo apresenta a hipótese de que o ambiente de microgravidade é mais próximo do cenário real de desenvolvimento dos neurônios dentro do cérebro humano. É como se eles “balançassem” menos e sofressem menos traumas do que dentro do laboratório, onde precisam crescer em um ambiente com movimento e troca constante de fluídos. 

Por criar condições semelhantes às naturais do cérebro humano, o espaço pode fornecer novos insights sobre doenças como Parkinson, esclerose múltipla e outras condições neurodegenerativas. Assim, será possível testar até o efeito de remédios nos primeiros estágios de desenvolvimento, como uma molécula derivada da esponja do mar.

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