Microgravidade pode confundir espermatozoides, sugere estudo da Universidade de Adelaide

Quando se fala em viver na Lua ou em Marte, a discussão quase sempre vai direto para ar, água, comida e radiação.

Só que há outra pergunta que fica pairando ao fundo: se a humanidade realmente se tornar uma espécie capaz de viver no espaço, será que conseguimos, de fato, nos reproduzir fora da Terra?

Um novo trabalho da Universidade de Adelaide indica que os primeiros passos da reprodução podem ser mais complicados do que normalmente se imagina.

A equipa observou que, quando a gravidade é removida, os espermatozoides continuam a nadar de forma aparentemente normal - porém ficam piores em se orientar, como se perdessem o sentido de direção.

Em experiências com animais, os investigadores também registaram queda na fertilização e sinais de perturbação do desenvolvimento quando a fertilização e o início do desenvolvimento embrionário aconteciam sob microgravidade simulada.

A “confusão espacial” testada em laboratório

Como estudar reprodução em condições reais de voo espacial é caro e raro, os cientistas recorreram a uma alternativa engenhosa. Amostras de esperma de três mamíferos, incluindo humanos, foram processadas num clinostato 3D.

O equipamento simula microgravidade ao girar continuamente as células, impedindo que elas mantenham um “cima” e “baixo” estáveis - criando uma desorientação constante parecida com a que as células enfrentam em órbita.

Depois dessa etapa de microgravidade simulada, os espermatozoides foram encaminhados por um labirinto concebido para imitar o trato reprodutivo feminino.

O objetivo era avaliar algo que a maioria dos trabalhos anteriores praticamente não tinha testado: não apenas se o espermatozoide consegue se mexer, mas se consegue avançar com propósito, na direção certa.

“Esta é a primeira vez que conseguimos mostrar que a gravidade é um fator importante na capacidade de os espermatozoides navegarem por um canal como o trato reprodutivo”, disse a autora sénior do estudo, Nicole McPherson.

Espermatozoides podem depender da gravidade

O resultado mais marcante foi que a microgravidade não pareceu alterar a mecânica básica do movimento. Eles continuaram a nadar e mantiveram o padrão de deslocamento típico. Mesmo assim, uma parcela menor conseguiu atravessar o labirinto com sucesso.

“Observámos uma redução significativa no número de espermatozoides que conseguiram encontrar o caminho através do labirinto da câmara em condições de microgravidade, em comparação com a gravidade normal”, afirmou McPherson.

“Isto ocorreu em todos os modelos, apesar de não haver alterações na forma como os espermatozoides se movem fisicamente. Isto indica que a perda de direção não se deveu a uma mudança na motilidade, mas a outros elementos.”

Essa diferença é importante. Se os espermatozoides simplesmente ficassem lentos ou fracos em microgravidade, a explicação seria direta.

Mas o estudo aponta para algo mais subtil: os espermatozoides podem depender de pistas relacionadas à gravidade - de modo direto ou indireto - para se orientar em ambientes complexos. Sem essas pistas, aumenta a probabilidade de vaguearem, ficarem “presos” ou escolherem o trajeto errado.

O papel de uma hormona sexual

Os investigadores também avaliaram se a progesterona poderia ajudar. A progesterona é uma hormona sexual ligada ao estabelecimento da gravidez e também participa da sinalização dentro do sistema reprodutivo.

No estudo, a adição de progesterona permitiu que mais espermatozoides humanos superassem os problemas de navegação provocados pela microgravidade simulada.

“Acreditamos que isto acontece porque a progesterona também é libertada pelo óvulo e pode ajudar a guiar os espermatozoides até ao local da fertilização, mas isso merece ser explorado mais a fundo como uma solução potencial”, disse McPherson.

O achado é sugestivo e aponta para uma ideia prática. Se a microgravidade atrapalha mais a orientação do que o movimento em si, então sinais químicos de “guia” podem compensar - ao menos em parte.

O que acontece com a fertilização?

A navegação do espermatozoide é apenas o começo. A equipa também investigou o que ocorre quando a microgravidade está presente durante a fertilização e o início do desenvolvimento embrionário em modelos animais.

Em ratos, verificaram que a exposição à microgravidade simulada durante a fertilização reduziu as taxas de sucesso. Após quatro horas em microgravidade, houve uma redução de 30 por cento no número de óvulos de rato fertilizados com sucesso, em comparação com as condições típicas na Terra.

“Observámos taxas de fertilização reduzidas durante quatro a seis horas de exposição à microgravidade. A exposição prolongada pareceu ser ainda mais prejudicial, resultando em atrasos no desenvolvimento e, em alguns casos, numa redução de células que seguem para formar o feto nas fases mais iniciais da formação do embrião”, explicou McPherson.

É aqui que a reprodução no espaço passa a parecer realmente complexa. Mesmo que parte dos espermatozoides ainda alcance o óvulo, o ambiente pode estar a interferir na biologia da própria fertilização - e também a afetar os primeiros passos de divisão e organização do embrião.

A reprodução no espaço é complexa

Já existiam estudos anteriores sobre espermatozoides no espaço ou em condições semelhantes, mas muitos se concentravam na motilidade - se eles nadam de forma diferente.

Este trabalho mirou algo mais realista e, possivelmente, mais decisivo: será que os espermatozoides conseguem atravessar um canal que lembra o trato reprodutivo quando a gravidade é, na prática, removida?

A resposta, pelo menos nestas experiências controladas, é que a navegação piora.

“Estas perceções mostram o quão complexa é a reprodução bem-sucedida no espaço e a necessidade crítica de mais investigação em todas as fases iniciais do desenvolvimento”, disse McPherson.

Por que as agências espaciais se importam com isso agora

Isto não é apenas uma hipótese estranha. Agências espaciais e empresas privadas estão a avançar para estadias mais longas no espaço, operações sustentadas na Lua e, mais adiante, missões a Marte.

Se seres humanos vierem a viver fora da Terra por períodos prolongados, a reprodução deixa de ser ficção científica e vira um problema de biologia que precisa funcionar.

“À medida que avançamos para nos tornarmos uma espécie espacial ou multiplanetária, compreender como a microgravidade afeta as fases mais iniciais da reprodução é fundamental”, disse o professor associado John Culton, diretor do Andy Thomas Center for Space Resources.

A próxima etapa da investigação vai olhar para ambientes que não são gravidade zero, mas também não são gravidade terrestre - como a Lua ou Marte - e para sistemas propostos de gravidade artificial.

Uma questão central é saber se os efeitos pioram de forma gradual conforme a gravidade diminui, ou se existe um limiar a partir do qual a reprodução falha de repente.

Uma nota cautelosa de esperança

Apesar dos riscos destacados pelo estudo, os resultados não são apenas sombrios. Mesmo quando a fertilização ocorreu sob microgravidade simulada, muitos embriões ainda se formaram, o que sugere que a reprodução no espaço não é automaticamente impossível.

“No nosso estudo mais recente, muitos embriões saudáveis ainda conseguiram formar-se mesmo quando foram fertilizados nestas condições. Isto dá-nos esperança de que reproduzir no espaço possa um dia ser possível”, disse McPherson.

Ou seja: a história não é que humanos não podem ter bebés no espaço. É que os primeiros passos da vida dependem de pistas invisíveis que, na Terra, são tão constantes que passam despercebidas - e, sem elas, até o começo pode vacilar.