12/04/2019 - 12:30
Foto: Os irmãos gêmeos idênticos e astronautas Mark Kelly (à esquerda) e Scott Kelly / NASA / Robert Markowitz
Uma pesquisa da NASA batizada de “Twins Study”, ou estudo dos gêmeos, descobriu que vôos espaciais prolongados afetam o microbioma intestinal humano.
Durante sua estada de um ano na Estação Espacial Internacional (ISS), o astronauta Scott Kelly experimentou uma mudança na proporção de duas grandes categorias de bactérias em seu microbioma intestinal. A diversidade de bactérias em seu microbioma, no entanto, não mudou durante a viagem.
Mais de 90% das bactérias do intestino pertencem a uma das duas grandes categorias: Firmicutes ou Bacteroidetes. Ambas as categorias contêm uma mistura de bactérias boas e ruins. A relação entre Firmicutes e Bacteroidetes no microbioma de Scott Kelly sofreu uma mudança pronunciada durante o vôo espacial – o número de Firmicutes aumentou enquanto Bacteroidetes diminuiu. Essa mudança estava entre a maior mudança de composição que os pesquisadores notaram no microbioma de Scott Kelly, que voltou ao normal depois que ele voltou à Terra.
Os pesquisadores ainda não sabem dizer se essa mudança na estrutura do microbioma é boa, ruim ou neutra.
A saúde intestinal afeta a digestão, o metabolismo e a imunidade; e, mais recentemente, mudanças no microbioma foram relacionadas a alterações nos ossos, músculos e no cérebro.
A descoberta pode ajudar os médicos e pesquisadores a identificar e implementar maneiras de proteger os microbiomas dos astronautas e turistas espaciais durante longos períodos de viagens espaciais, como durante a tão esperada missão a Marte. Essas contramedidas podem incluir a ingestão de pré, pró e pós-bióticos.
“Não podemos mandar humanos para Marte sem saber como o vôo espacial afeta o corpo, incluindo os micróbios que viajam com humanos para Marte”, disse Fred W. Turek, da Universidade de Northwestern, que liderou o estudo. “E precisamos saber mais cedo do que tarde. O plano é enviar pessoas para Marte em 2035, então não podemos esperar para obter essa informação.”, disse.
A pesquisa é um dos dez estudos publicados nesta sexta-feira (12) na revista científica “Science”. Cada um deles examina um aspecto de como o vôo espacial afeta o corpo humano, incluindo mudanças na expressão gênica, densidade óssea, respostas do sistema imunológico e dinâmica dos telômeros, que são as extremidades dos cromossomos.
Comparando os gêmeos
Scott Kelly tornou-se o primeiro astronauta americano a passar quase um ano no espaço, entre 2015 e 2016. Seu irmão gêmeo idêntico, o astronauta aposentado Mark Kelly, forneceu uma linha de base para a observação na Terra, e Scott Kelly forneceu um caso de teste comparável no espaço.
Fred W. Turek e Martha Vitaterna, autora principal do estudo, observaram como a composição das bactérias no intestino de Scott Kelly mudou com o tempo e o espaço. O par coletou duas amostras fecais de Scott Kelly antes de partir para o espaço, quatro durante o ano no espaço e três depois que ele retornou à Terra.
Então compararam as amostras de Scott com as de Mark. “Mas a comparação real estava nas amostras de Scott de antes, durante e depois do vôo. Essa é provavelmente a informação mais valiosa que temos.”, disse Turek.
Importância da saúde intestinal
Muitas vezes chamado de “novo sistema de órgãos”, o microbioma do intestino é uma complexa comunidade de microorganismos – incluindo bactérias, vírus e fungos – que vivem no trato digestivo. Somente nos últimos 10 anos os pesquisadores começaram a perceber como a saúde e a diversidade do microbioma afeta o resto do corpo humano. Mudanças no microbioma podem levar a alterações no osso, músculo e cérebro.
“A influência que as bactérias têm sobre todos os outros sistemas do corpo é realmente notável”, disse Martha Vitaterna, professora de neurobiologia da Northwestern. “Existem estudos que ligam alterações no microbioma intestinal com condições neurológicas e fisiológicas, como doença de Alzheimer, doença de Parkinson, autismo e esquizofrenia. Ao proteger o intestino, podemos proteger todos esses outros sistemas”, afirmou.
O que causou a mudança?
Diversas variáveis poderiam ter influenciado o microbioma de Scott Kelly enquanto no espaço, incluindo microgravidade, aumento da radiação, alterações nos ritmos circadianos, diminuição do tempo de sono, falta de circulação de ar, estresse de viver em um espaço fechado e dieta alterada. Os pesquisadores estavam preocupados com o fato de que a dieta de Scott Kelly no espaço, que compreendia principalmente alimentos liofilizados, irradiados e pré-embalados, diminuiria a diversidade em seu microbioma. Mas isso não aconteceu. A dieta não parece importar tanto quanto os pesquisadores se preocuparam.
Esse resultado espelhou os estudos com camundongos que os pesquisadores realizaram no passado. Mas como uma diferença: enquanto Scott e Mark Kelly não comeram os mesmos alimentos durante o estudo de um ano, os ratos em estudos anteriores comeram exatamente a mesma dieta. Ainda assim, os ratos espaciais experimentaram mudanças nos seus microbiomas intestinais em comparação com os ratos de controle na Terra.
Turek acredita que a microgravidade é mais provavelmente responsável pela mudança. “Achamos que a microgravidade tem um efeito sobre as bactérias”, disse ele. “Isso é o que queremos descobrir daqui para frente.”, disse.
