Um novo estudo sobre vermes nematoides revelou que o contato físico com objetos pode ajudar a prevenir o declínio neuromuscular na microgravidade simulada. A pesquisa, publicada na revista iScience, fornece novos conhecimentos sobre a manutenção da saúde humana no espaço.

Nos últimos 60 anos, centenas de humanos voaram para o espaço, às vezes passando até um ano na Estação Espacial Internacional. O voo espacial submete o corpo à quase ausência de peso ou microgravidade, o que pode afetar negativamente a saúde.

“O declínio neuromuscular progressivo na microgravidade é uma grande preocupação de saúde para os humanos que passam tempo no espaço”, explica Atsushi Higashitani, biólogo molecular da Universidade de Tohoku (Japão). “Nossa equipe internacional investigou as razões subjacentes a essas mudanças.”

A estimulação de contato alterou a marcha locomotora e aumentou a liberação de Ca2+ nos músculos do verme Caenorhabditis elegans. Crédito: DOI: 10.1016/j.isci.2022.103762

Níveis reduzidos

Os pesquisadores estudaram Caenorhabditis elegans, um verme nematoide que apresenta efeitos moleculares e fisiológicos semelhantes aos humanos durante voos espaciais, incluindo desempenho muscular prejudicado e comprimento corporal reduzido.

Eles testaram vermes cultivados no espaço e em microgravidade simulada na Terra para os níveis de duas moléculas: dopamina, um mensageiro químico no sistema nervoso conhecido por estar envolvido no movimento e na detecção de contato físico, e COMT-4, uma enzima responsável por quebrar a molécula de dopamina.

Eles descobriram que os vermes cultivados em microgravidade tinham níveis reduzidos de ambas as moléculas. Os níveis de dopamina em vermes criados no espaço eram menos da metade dos níveis encontrados em vermes cultivados sob condições normais de gravidade, fazendo com que nadassem mais lentamente. A administração de dopamina reverteu esses efeitos, restaurando o movimento normal e o comprimento do corpo.

Em seguida, os pesquisadores testaram se o declínio neuromuscular era um resultado direto da microgravidade ou um efeito indireto da redução do contato físico. Eles compararam vermes adultos cultivados em condições simuladas de microgravidade, que foram colocados em contato físico com microesferas de plástico ou em líquido onde flutuavam e perdiam contato com a base do prato. Os níveis de dopamina e COMT-4 não diminuíram no primeiro grupo e os vermes mostraram movimento normal.

Resumo gráfico da pesquisa. Crédito: DOI: 10.1016/j.isci.2022.103762

Ajuda para idosos

Além disso, os níveis de cálcio muscular foram reduzidos em vermes adultos cultivados em microgravidade, mas foram restaurados quando os vermes foram colocados em contato com as microesferas. O cálcio desempenha um papel importante na contração muscular, criando interações entre proteínas-chave.

No geral, esses resultados implicam que a falta de contato físico que ocorre durante a quase ausência de peso reduz os níveis de dopamina e, por sua vez, causa deficiências neuromusculares.

“Descobrimos um caminho entre o contato físico, a dopamina e a regulação muscular que controla a saúde neuromuscular na microgravidade”, disse Higashitani. “A introdução do contato físico restabelece esse caminho e ajuda a restaurar a função muscular.”

Este estudo sugere que direcionar o sistema de dopamina através do contato físico com objetos pode prevenir o declínio muscular e é uma estratégia de tratamento realista para promover viagens humanas seguras no espaço profundo. O contato mecânico suave, como massagens nas mãos e nos pés, pode ser usado para manter a saúde neuromuscular em astronautas e até ajudar idosos com função motora prejudicada.