3246: As viagens espaciais podem afectar a função intestinal dos astronautas

CIÊNCIA

As viagens espaciais podem prejudicar o funcionamento da robusta barreira celular que reveste o nosso intestino para impedir que bactérias, fungos e vírus invadam o resto do corpo.

As células epiteliais que revestem o nosso intestino são uma espécie de barreira que impede bactérias, fungos e vírus de invadir o nosso corpo.

Uma equipa de cientistas da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, descobriu recentemente que a micro-gravidade simulada interrompe o funcionamento da barreira epitelial, mesmo depois de o corpo já não estar inserido num ambiente de micro-gravidade. Esta descoberta não é propriamente feliz para os astronautas.

Estas descobertas influenciam o entendimento que os cientistas têm acerca dos efeitos das viagens espaciais na função intestinal dos astronautas, assim como “a sua capacidade de suportar os efeitos de agentes que comprometem a função da barreira epitelial intestinal depois de retornarem à Terra”, explica Declan McCole, que liderou o estudo.

As desvantagens do ambiente de micro-gravidade são já conhecidas – estudos anteriores revelaram que as estadias no Espaço enfraquecem o sistema imunológico humano. Contudo, este é o primeiro estudo a provar que “um ambiente de micro-gravidade torna as células epiteliais menos capazes de resistir a efeitos de um agente que enfraquece as propriedades dessas mesmas células”.

Segundo os investigadores, citados pelo Phys.org, este efeito manteve-se até 14 dias após a remoção do ambiente de micro-gravidade simulado para o efeito.

A equipa de cientistas da universidade norte-americana estudou em particular o agente indutor de permeabilidade acetaldeído, um metabólito do álcool. McCole explicou que o álcool compromete a função de barreira e aumenta a permeabilidade gastro-intestinal em indivíduos normais e em pacientes com doença hepática alcoólica.

A ausência desta função de barreira é preocupante segundo o investigador, uma vez que compromete o intestino, levando ao aumento da permeabilidade ou ao vazamento – que, por sua vez, pode aumentar o risco de infecções e condições inflamatórias crónicas, como doença celíaca ou diabetes tipo 1.

Os cientistas usaram um bio-reactor que manteve as células num ambiente de rotação controlada, capaz de simular a ausência de gravidade.

A equipa descobriu que, 18 dias após o início da experiência as células epiteliais cultivadas apresentaram uma formação retardada de “junções estreitas“, um complexo proteico que conecta as células epiteliais individuais, necessário para manter a impermeabilidade. As conclusões da investigação foram publicadas no dia 26 de Novembro na Scientific Reports.

“As nossas descobertas têm importantes implicações na nossa compreensão dos efeitos das viagens espaciais na função intestinal dos astronautas no Espaço. Além disso, elucida-nos sobre a sua capacidade de resistir aos efeitos de agentes que comprometem a função da barreira epitelial intestinal após o seu retorno à Terra”, concluiu o professor McCole.

ZAP //

Por ZAP
21 Dezembro, 2019

 

spacenews

 

3166: Cientistas perto de provar que micro-gravidade inibe crescimento de tumores

CIÊNCIA/SAÚDE

nasa2explore / Flickr
O astronauta canadiano Chris A. Hadfield, em 2001, em actividade extra-veicular (EVA) num voo do vaivém Endeavour, da NASA

Cientistas já testaram com sucesso em laboratório que a micro-gravidade inibe o crescimento de tumores. Agora, os investigadores querem testar em órbita.

Onde quer que esteja, Stephen Hawking permanece presente na ciência, e os seus mais recentes conselhos devem render uma descoberta para lá de impressionante (e revolucionária). Em conversa com um investigador australiano, Hawking falou sobre como nada no universo é capaz de desafiar a gravidade.

Depois do diagnóstico de um amigo com cancro, Joshua Choi, professor na Universidade de Sydney, relembrou a conversa e questionou-se: “O que aconteceria com as células cancerígenas se as tirássemos da gravidade?”.

Agora, a sua equipa vai enviar células cancerígenas para dar uma ‘voltinha’ pela órbita da Terra, na tentativa de comprovar que elas não se desenvolvem na micro-gravidade — como já demonstraram em testes feitos em laboratório.

Viagens espaciais acarretam uma série de riscos. Afinal de contas, o astronauta é exposto, de maneira mais intensa, à radiação solar e aos raios cósmicos, além dos efeitos que a micro-gravidade pode causar no corpo humano — que vão desde degeneração muscular e óssea, passando pela diminuição da função dos órgãos, da visão e até alterações a nível genético.

Curiosamente, há alguns benefícios médicos potenciais da micro-gravidade. Para entender o funcionamento das células cancerígenas, Choi e a sua equipa de investigação vão levar a sua experiência para a Estação Espacial Internacional (ISS) para testar como é que tumores se desenvolvem fora da gravidade terrestre.

Em investigações iniciais, Choi percebeu que o ambiente espacial afeta a compreensão da biologia celular e a progressão de doenças. Aliás, já testou em laboratório os efeitos da micro-gravidade em células cancerígenas.

Choi, descobriu que, “quando colocadas num ambiente de micro-gravidade, 80% a 90% das células nos quatro tipos diferentes de cancro testados — ovário, mama, nariz e pulmão — foram desactivadas.” Isto significa que as células morrem porque não conseguiram sobreviver à gravidade mínima. Além disso, estes quatro tipos de cancro testados são alguns dos mais difíceis de controlar.

O mais impressionante dos resultados iniciais é o facto de que foram obtidos apenas ao alterar as forças gravitacionais, sem a ajuda de medicamentos. Quando submetidas a condições de micro-gravidade, as células cancerígenas tinham muita dificuldade em unir-se e não conseguiram desenvolver tumores.

No início de 2020, a equipa iniciará uma nova etapa dos estudos e vai enviar células cancerígenas para a ISS durante 7 dias. No fim, as células serão congeladas para a viagem de volta à Terra, para os investigadores analisarem o material à procura de alterações genéticas.

Caso os resultados confirmem a tese de que as células cancerígenas não se multiplicam na micro-gravidade, Choi espera desenvolver novos tratamentos que possam ter o mesmo efeito de neutralizar a capacidade de se conectarem.

Longe de uma cura, as novas terapias poderiam auxiliar os tratamentos médicos contra o cancro existentes. Combinada com a medicação actual e a quimioterapia, a investigação poderá reduzir com bastante êxito a propagação do cancro no corpo humano.

ZAP // Canaltech

Por ZAP
9 Dezembro, 2019

spacenews

 

1983: Experiência no Espaço pode ajudar no desenvolvimento de novas terapias anti-envelhecimento

CIÊNCIA

(dr) Gianni Ciofani
Partículas nanoceria (verde) misturadas com células (azul)

A próxima experiência a bordo da Estação Espacial Internacional (EEI) testará os efeitos da micro-gravidade em células vivas misturadas com pequenas partículas de cerâmica.

Não há nenhuma fonte de jovialidade que nos faça voltar no tempo, mas talvez seja possível, no futuro, conter os estragos que a idade vai deixando para trás. Uma experiência da ESA, que acabou de chegar à Estação Espacial Internacional (EEI), testará as nano-partículas como uma forma viável de limpar o corpo dos radicais livres.

Se resultar, este mecanismo poderia ser capaz de prevenir alguns danos celulares associados ao envelhecimento e ajudar os astronautas a manterem-se saudáveis em missões espaciais de longo prazo.

Os materiais necessários para realizar a experiência, baptizada de “Experiência Nano Antioxidantes”, chegaram à estação espacial na manhã do dia 6 de maio, a bordo da cápsula SpaceX Dragon, de acordo com um comunicado divulgado pela ESA.

O objectivo central deste projecto que os cientistas têm em mãos é encontrar novas formas de estimular as células a combaterem influências negativas da micro-gravidade nos músculos e nos ossos dos astronautas durante missões de longa duração.

O bónus desta experiência é ainda mais irresistível: a mesma tecnologia poderia ser utilizada aqui na Terra para tratamentos em idosos e pessoas com doenças degenerativas dos músculos.

As nano-partículas de cerâmica fora desenvolvidas em laboratório e chamadas de “nanoceria”. Estas serão adicionadas a uma cultura de células vivas e mantidas à temperatura de 30ºC durante seis dias.

Segundo a Gizmodo, as nanoceria foram desenvolvidas para imitar a forma como as enzimas agem em organismos vivos e – caso a experiência funcione – proteger organismos contra os danos causados pelo stress oxidativo.

Gianni Ciofani, do Instituto de Tecnologia Italiano, está a fazer uso do ambiente de micro-gravidade próprio da Estação Espacial Internacional para estudar de que forma a ausência de peso influencia o desenvolvimento dessa cultura.

“Estes nano-materiais quimicamente desenvolvidos em laboratório são muito promissores na sua actividade antioxidante”, afirmou Ciofani. “As partículas podem proteger organismos de danos causados pelo stress oxidativo”, disse, acrescentando que “a nanotecnologia já tem sido estudada na Terra, mas sua aplicação no Espaço ainda está numa fase inicial”.

De acordo com a NASA, a equipa quer estudar o papel que a gravidade exerce na produção de espécies reactivas de oxigénio (ROS, em inglês), tanto a nível molecular como a nível celular. Uma abundância de ROS – também conhecidos como radicais livres – nas células pode danificar o ADN e as proteínas, levando a doenças relacionadas com o envelhecimento e, em alguns casos, à morte.

Os antioxidantes inibem o processo de oxidação, sendo capazes de prevenir os efeitos causados por essa acumulação de radicais livres.

Assim, os cientistas pretender expor metade da cultura de células (misturadas com as nanocerias) a condições micro-gravitacionais, enquanto a outra metade será exposta a uma gravidade simulada por uma centrífuga. Seis dias depois, as amostras serão armazenadas a -80°C para retornarem posteriormente à Terra.

Cá, serão comparadas às amostras da experiência semelhante realizada aqui na Terra, que serve assim de experiência controlo. Através da comparação, os cientistas conseguirão observar os efeitos únicos da micro-gravidade no crescimento de células em cultura.

No futuro, estes possíveis avanços poderiam resultar em terapias promissoras. A nanoceria tem o potencial de prevenir a atrofia muscular em astronautas, além de agir como uma terapia anti-envelhecimento para pessoas idosas ou vítimas de Parkinson e outras formas de atrofia muscular.

A Agência Espacial Europeia prevê ainda aplicações cosméticas, como “tratamentos para uma pele mais brilhante e jovem”.

ZAP //

Por ZAP
15 Maio, 2019


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1463: Flutuar na micro-gravidade dá às bactérias um impulso genético permanente (e isso não é uma boa notícia)

NASA
A EEI – Estação Espacial Internacional

Quando expostas à micro-gravidade, alguns tipos de bactérias podem sofrer mutações para se reproduzirem mais rapidamente. Esta não é uma excelente notícia para nós humanos, futuros turistas espaciais, já que estamos repletos de bactérias no nosso corpo.

Apesar de não estar claro o motivo pelo qual estas bactérias responderam tão positivamente à micro-gravidade, os cientistas estão agora a tentar descobrir formas de proteger os astronautas no Espaço, tentando também reduzir os danos caso uma colónia de bactérias modificada encontre o caminho de volta para a Terra.

Segundo o ScienceAlert, investigadores da Universidade de Houston, nos Estados Unidos, monitorizaram células de Escherichia coli durante 1.000 gerações de crescimento em condições simuladas de micro-gravidade e descobriram que se espalharam muito mais rápido do que a amostra de controlo que continha bactérias inalteradas.

Além disso, as células de E. coli captaram, pelo menos, 16 mutações genéticas diferentes, embora ainda não se saiba de que forma essas mutações afectam a taxa de crescimento da bactéria, individualmente ou em grupo.

Segundo os cientistas, as células adaptadas cresceram cerca de três vezes mais do que as E. coli não modificadas. O artigo científico foi recentemente publicado na NPJ Microgravity.

Mesmo quando as bactérias sobrealimentadas foram removidas das condições de micro-gravidade até 30 gerações antes do teste, 72% da vantagem de crescimento foi retida, mostrando que algumas mudanças provocadas pela viagem espacial podem ser permanentes.

“Estamos perante verdadeiras mudanças genómicas e, portanto, permanentes”, disse um dos investigadores, George Fox, da Universidade de Houston, à New Scientist. “O próximo passo é descobrir o que é que estas mudanças estão, de facto, a provocar.”

Apesar dos estudos anteriores não terem sido tão abrangentes, já haviam dado sinais de que as bactérias podem reproduzir-se mais prontamente no Espaço. Aliás, já foi provado que certas estirpes crescem 60% mais rapidamente em micro-gravidade. Desta forma, fica claro que há algo neste ambiente que agrada muito a estes microrganismos.

Os cientistas estão agora a centrar a sua atenção em futuras experiências, tanto no Espaço como em ambientes simulados, para averiguar de que forma é que as bactérias conseguem obter uma vantagem reprodutiva nestas condições.

A principal preocupação dos cientistas relaciona-se com os astronautas: o seu sistema imunológico altera-se no Espaço, tornando-os mais susceptíveis a infecções. Assim, se estas bactérias se tornarem mais virulentas ou resistentes a antibióticos, elas podem representar um grande risco.

Felizmente, as células mutantes da experiência eram tão susceptíveis aos antibióticos quanto antes da sua exposição à micro-gravidade. Assim, mesmo que a micro-gravidade transforme as bactérias em super-bactérias, os antibióticos continuarão a ser uma poderosa arma de defesa.

ZAP //

Por ZAP
10 Janeiro, 2019

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