Canferol pode reduzir a degradação da cartilagem do joelho durante o voo espacial

Voar para o espaço é um enorme desafio para o corpo dos mamíferos.

Os fluidos do organismo se redistribuem de maneiras inesperadas, equipamentos de proteção pesados podem provocar lesões físicas e, sem a carga constante de lutar contra a gravidade, tecidos como músculos e ossos se deterioram com relativa rapidez.

Em geral, boa parte dessas alterações tende a regredir aos poucos depois que os astronautas voltam à Terra. Ainda assim, há uma consequência potencial das viagens espaciais que chama atenção de forma especial.

Camundongos enviados à Estação Espacial Internacional (ISS) apresentam degradação da cartilagem que amortece o osso em articulações do joelho que sustentam peso. Como a cartilagem articular tem capacidade limitada de se reparar, isso é preocupante.

Agora, cientistas acreditam ter identificado uma possível contramedida.

Cartilagem do joelho no espaço: um risco pouco acompanhado

Camundongos que receberam um composto vegetal chamado canferol antes e durante condições simuladas de voo espacial sofreram degradação de cartilagem menos intensa do que animais que não foram tratados.

Além disso, o estudo apontou uma via molecular central por trás do dano: uma proteína chamada NOX4 impulsiona a disfunção mitocondrial em células da cartilagem.

A descoberta também pode ajudar a esclarecer melhor a osteoartrite do joelho, uma doença comum na qual a cartilagem que protege a articulação se desgasta gradualmente ao longo do tempo.

Apesar disso, ainda se sabe pouco sobre como o voo espacial afeta a cartilagem humana, e esse tecido não costuma ser amplamente monitorado nem receber medidas específicas de proteção.

Como observou uma revisão de 2022 sobre as evidências disponíveis a respeito de cartilagem articular e voo espacial, astronautas já apresentaram níveis elevados de um biomarcador associado à degradação da cartilagem.

Somadas a resultados em roedores, essas observações aumentam a preocupação de que missões de longa duração possam elevar o risco de osteoartrite do joelho.

O que os pesquisadores investigaram para missões longas, como uma ida a Marte

Uma equipa liderada por investigadores da Universidade de Pittsburgh quis entender melhor de que forma danos à cartilagem poderiam afetar o voo espacial humano, sobretudo em missões prolongadas, como uma viagem até Marte.

"Neste estudo", escreveram num artigo publicado na Advanced Science, "levantamos a hipótese de que a exposição a condições de voo espacial induz disfunção mitocondrial e degradação da cartilagem, e que preservar a função mitocondrial protege contra a perda de cartilagem".

Por motivos éticos, não é possível simplesmente colocar pessoas de cabeça para baixo numa caixa e submetê-las a radiação; por isso, os pesquisadores optaram por realizar o trabalho com camundongos.

O estudo incluiu vários grupos de animais.

Primeiro, a equipa analisou camundongos que passaram 60 dias na ISS e os comparou com camundongos mantidos na Terra sob condições semelhantes, recebendo os mesmos cuidados e a mesma dieta, mas sem exposição à microgravidade nem ao ambiente espacial.

Em seguida, os pesquisadores também mantiveram camundongos numa simulação terrestre do voo espacial: recintos em que as patas traseiras eram elevadas para imitar microgravidade, enquanto os animais eram expostos a uma mistura de radiação gerada em laboratório, concebida para simular raios cósmicos galácticos.

Em comparação com os camundongos do grupo controlo, tanto os que estiveram na ISS quanto os que ficaram nas condições simuladas apresentaram sinais de dano na cartilagem.

O passo seguinte foi esclarecer por que esse dano estava a acontecer.

NOX4, mitocôndrias e canferol: a hipótese de proteção

Para investigar o mecanismo, os pesquisadores cultivaram cartilagem humana a partir de células-tronco (isoladas de cabeças femorais) e a colocaram num biorreator rotativo para imitar microgravidade, mas sem incluir radiação.

Os resultados desse teste indicaram que a microgravidade coloca a cartilagem sob stress. Houve produção aumentada de marcadores inflamatórios e de moléculas reativas de oxigénio danosas, sinais de envelhecimento celular e perda de energia mitocondrial, além de várias outras características associadas à cartilagem saudável.

A equipa rastreou essas alterações até a NOX4, uma proteína que favorece stress oxidativo e disfunção mitocondrial.

A etapa final foi introduzir um composto chamado canferol.

Trata-se de um flavonol natural presente em muitas plantas que consumimos, como folhas verdes escuras, chá, feijões, bagas e outras frutas e legumes. Ele consegue se ligar à NOX4 e reduzir a sua atividade.

Pesquisas anteriores já mostraram que o canferol diminui stress oxidativo e danos mitocondriais. De forma crucial, estudos em ratos também indicaram que ele pode desacelerar a progressão da osteoartrite do joelho.

Quando camundongos na simulação de voo espacial receberam canferol por via oral, a diferença foi evidente.

Esses animais tiveram menor perda de cartilagem, mitocôndrias em melhor estado, menos inflamação e níveis mais baixos de moléculas reativas de oxigénio prejudiciais.

O dano não foi totalmente evitado, mas foi significativamente menos grave do que o observado nos camundongos não tratados.

Este ainda é um estudo muito inicial e com limitações importantes.

Ele foi feito em camundongos, não em humanos; e, embora os pesquisadores tenham analisado animais que passaram um período na ISS, os efeitos protetores do canferol foram avaliados apenas em simulações terrestres do voo espacial, e não durante uma missão real.

Além disso, foi usada uma preparação purificada de canferol em dose cuidadosamente controlada; portanto, os resultados não devem ser interpretados como evidência de que alimentos ricos em canferol preveniriam problemas no joelho.

Mesmo assim, o trabalho abre caminhos bastante promissores para pesquisas futuras.

A equipa identificou um mecanismo mitocondrial por trás da degradação da cartilagem do joelho durante o voo espacial e encontrou uma forma promissora de desacelerar esse processo.

E, como o mesmo mecanismo participa da osteoartrite do joelho, o achado também pode ajudar cientistas que procuram melhorar a vida das centenas de milhões de pessoas em todo o mundo afetadas por essa condição degenerativa.

E, se você já queria comer mais espinafre… bem, há muitas outras evidências de que isso certamente não faria mal.

A pesquisa foi publicada na Advanced Science.

Este artigo passou por verificação de factos por Carly Cassella e foi editado por Rebecca Dyer. Embora tenhamos orgulho do nosso processo, somos humanos. Se você identificar algum erro, por favor, avise-nos.