Microgravidade pode desorientar espermatozoides humanos, aponta estudo da Universidade de Adelaide

Uma viagem ao espaço pode, sim, deixar os espermatozoides masculinos humanos “tateando no escuro”, sem rumo - como se estivessem girando em círculos.

Pesquisadores da Universidade de Adelaide, na Austrália, demonstraram em laboratório que a ausência de gravidade pode jogar contra os nossos gametas - um risco potencial das viagens espaciais tanto para pessoas quanto para outros mamíferos que eventualmente sejam levados para fora da Terra.

Microgravidade e a orientação dos espermatozoides

Para simular a microgravidade aqui na Terra, o estudo recorreu a um clinostato 3D, um equipamento que gira continuamente de forma a impedir que amostras biológicas percebam o que é “para cima” ou “para baixo”. Com essa ferramenta, os cientistas avaliaram como espermatozoides de humanos, porcos e roedores se saíam ao tentar percorrer um canal sem a referência do campo gravitacional.

De certa maneira, foi como se os espermatozoides tivessem sido “vendados e rodopiados” e, em seguida, colocados para procurar um óvulo ao qual amarrar o próprio futuro - uma espécie de brincadeira minúscula, mas com consequências enormes.

O clinostato 3D e o “labirinto” que imita o trato reprodutivo

O canal que os espermatozoides precisavam atravessar foi construído para se parecer com o trato reprodutivo feminino de mamíferos. Quando a célula reprodutiva perde a noção do que é cima ou baixo, frente ou trás, a tarefa de se orientar fica muito mais difícil.

"Observamos uma redução significativa no número de espermatozoides que conseguiram encontrar com sucesso o caminho pelo labirinto da câmara em condições de microgravidade em comparação com a gravidade normal", explica a bióloga Nicole McPherson, da Universidade de Adelaide.

"Isso aconteceu em todos os modelos, apesar de não haver mudanças na forma como os espermatozoides se movem fisicamente. Isso indica que a perda de direção não se deveu a uma mudança na motilidade, mas a outros elementos."

Os resultados se apoiam em um estudo de 2024 que constatou que espermatozoides humanos expostos a níveis de gravidade oscilantes apresentaram quedas importantes no movimento e na saúde.

Agora, ao que tudo indica, alterações desse tipo também podem atrapalhar a capacidade de navegação do espermatozoide dentro de um canal.

A equipe do trabalho mais recente, liderada pela imunologista reprodutiva Hannah Lyons, ainda não sabe ao certo por que isso acontece. A hipótese é que, sem a tração constante da gravidade, as células podem perder o “contato” com as paredes do canal - um fator que talvez ajude a definir a rota para a frente.

Progesterona e quimiotaxia podem compensar

Ainda assim, a gravidade não é a única força usada por espermatozoides para se orientar. No experimento, os pesquisadores conseguiram “puxar” espermatozoides humanos em microgravidade até o fim do labirinto desde que deixassem um rastro químico intenso com o hormônio progesterona.

"Esses achados destacam a importância das respostas quimiotáticas dos espermatozoides em microgravidade", concluem os autores.

"Curiosamente, nossos resultados indicam que os espermatozoides podem possuir processos adaptativos que lhes permitem alcançar o local de fertilização mesmo na ausência de gravidade."

Efeitos na fertilização e no desenvolvimento inicial

A falta de gravidade, porém, pode mexer com mais coisas além da orientação. Mesmo que um espermatozoide exposto à microgravidade encontre um óvulo, podem surgir efeitos posteriores.

Quando os cientistas mantiveram espermatozoides de camundongos no clinostato por quatro horas e depois os colocaram em contato com óvulos, as taxas de fertilização foram 30 por cento menos bem-sucedidas do que as observadas com espermatozoides típicos.

"Observamos taxas de fertilização reduzidas durante quatro a seis horas de exposição à microgravidade", diz McPherson.

"A exposição prolongada pareceu ser ainda mais prejudicial, resultando em atrasos no desenvolvimento e, em alguns casos, redução de células que seguem para formar o feto nos estágios mais iniciais da formação do embrião."

Não está claro se o mesmo se aplica a humanos, mas, dentro do clinostato, espermatozoides humanos e de camundongos apresentaram um comportamento semelhante.

À medida que o voo espacial comercial ganha força, alguns cientistas vêm alertando que ainda sabemos pouco demais sobre como a microgravidade e outros perigos do espaço, como a radiação, podem afetar as gônadas e a reprodução humana.

"Esses insights… destacam a complexidade do sucesso reprodutivo em microgravidade e a necessidade crítica de mais pesquisas em todas as etapas do desenvolvimento inicial", concluem os pesquisadores da Universidade de Adelaide.

"Compreender a sensibilidade molecular e mecânica de gametas e embriões à gravidade alterada é essencial para garantir a sustentabilidade reprodutiva de longo prazo de humanos e de animais de produção no espaço."

O estudo foi publicado na revista Communications Biology.