Como viagens ao espaço encurtam cromossomos de astronautas

Estudos com diversos astronautas e turistas espaciais indicam que até mesmo viagens curtas para o espaço podem modificar o organismo humano — mais especificamente, os telômeros, estruturas que ficam na ponta dos cromossomos e protegem o DNA das células.

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Até hoje, cerca de 600 pessoas já saíram da Terra, com a maioria sendo homens de meia-idade em missões curtas, durando menos de 20 dias. Com o surgimento de cada vez mais empresas e multinacionais voltadas ao ramo das viagens espaciais, estas com as mais variadas durações, pessoas cada vez mais diversas devem ir à órbita do planeta.

Isso inclui diversidade de gênero, etnia e idade, mas especialmente de saúde — especialistas, como Susan Bailey, da Universidade Estadual do Colorado, estudam os efeitos causados pelo espaço no corpo dos humanos, e afirmam que cada corpo reage de forma diferente. Mesmo assim, alguns efeitos são generalizados.

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O espaço e os telômeros

Um dos estudos mais famosos aconteceu em 2019, quando o astronauta americano Scott Kelly foi ao espaço para ficar um ano na Estação Espacial Internacional enquanto seu irmão gêmeo, Mark Kelly, também astronauta, ficou na Terra.

Scott Kelly ficou um ano no espaço enquanto seu irmão gêmeo ficou na Terra — isso revelou mais sobre os efeitos do ambiente espacial em nosso corpo (Imagem: NASA/Robert Markowitz)

A pesquisa integrou o Atlas Médico e Ômico do Espaço, a maior compilação de dados, repositórios e protocolos sobre a medicina e biologia aeroespacial, alimentado por mais de 100 instituições.

Ao estudar amostras de sangue dos gêmeos, Bailey e seus colegas descobriram que os telômeros de Scott se alongaram durante a jornada espacial, se encurtando rapidamente quando retornou ao planeta — e continuaram em estado encurtado após o evento.

É normal que essas estruturas fiquem curtas quando envelhecemos, geralmente por conta do estresse, e esse fenômeno serve como indicador biológico para o risco de desenvolver algumas doenças ligadas à idade, como demência, doenças vasculares e câncer.

Os telômeros, que ficam na ponta dos cromossomos, são modificados quando vamos ao espaço ou a altitudes elevadas, onde há mais radiação no ambiente (Imagem: claudioventrella/Envato Elements)

Outro estudo, feito em 2020, analisou 10 astronautas em missões de seis meses a bordo da ISS, com homens e mulheres de diversas idades com grupos para comparação na Terra. O comprimento dos telômeros foi medido antes, durante e depois da viagem ao espaço, mostrando haver mais deles encurtados após a viagem.

Para ir mais a fundo, a equipe também estudou alpinistas que se aventuraram no Monte Everest, e, para sua surpresa, seus telômeros também ficaram encurtados em relação a seus gêmeos no nível do mar — isso indica que o problema não é a microgravidade espacial, mas sim, outro elemento, como a radiação.

O que diz aos pesquisadores que radiação pode ter um papel nisso é o fato de que os telômeros são sensíveis ao estresse oxidativo. A radiação espacial expõe astronautas a dano oxidativo crônico, o que pode estar causando o alongamento e posterior encurtamento da estrutura.

Estudos como o realizado nos astronautas da Inspiration4 mostraram como o DNA e os telômeros são afetados pelo espaço (Imagem: John Kraus/Inspiration4)

Além disso, um estudo com astronautas da missão Inspiration4, da SpaceX, mostrou que níveis do RNA telomérico (chamado de TERRA) estavam maiores em seu corpo, o que também foi notado nos alpinistas. Telômeros possuem muitos trechos de DNA repetitivo, que são copiados para os TERRA.

Estes contribuem para a estrutura dos telômeros e os ajuda a fazer o seu trabalho, e parecem estar sendo danificados pelas viagens espaciais. Resta aos pesquisadores estudar os telômeros para entendê-los melhor e saber como estão relacionados com o envelhecimento. Isso poderá ajudar humanos a sobreviver por longas viagens espaciais, o que será necessário para colonizar e prosperar em outros planetas.

Para tal, precisaremos nos reproduzir e crescer no espaço — e não sabemos se isso sequer é possível ainda. Estudos como esse poderão responder essas e outras perguntas relacionadas ao DNA humano no espaço.