Microgravidade confunde espermatozoides e desafia a reprodução no espaço, mostra a Universidade de Adelaide

Quando se fala em viver na Lua ou em Marte, a conversa quase sempre vai direto para ar, água, comida e radiação.

Só que existe outra dúvida, mais silenciosa, por trás de tudo isso: se a humanidade realmente se tornar uma espécie capaz de viver no espaço, será que conseguiremos nos reproduzir fora da Terra?

Uma pesquisa recente da Universidade de Adelaide indica que as primeiras etapas da reprodução podem ser mais desafiadoras do que costuma parecer.

O grupo observou que, quando a gravidade é “retirada”, os espermatozoides continuam nadando de forma normal, porém ficam piores em se orientar, como se perdessem o senso de direção.

Em testes com animais, os cientistas também registraram queda na fertilização e sinais de alterações no desenvolvimento quando a fertilização e o início do desenvolvimento embrionário aconteceram sob microgravidade simulada.

Testando a “confusão espacial” em laboratório

Como investigar reprodução em condições reais de voo espacial é algo caro e pouco frequente, os pesquisadores recorreram a uma alternativa engenhosa. Eles colocaram amostras de espermatozoides de três mamíferos, incluindo humanos, em uma máquina chamada clinóstato 3D.

Esse equipamento simula microgravidade ao girar continuamente as células, impedindo que elas mantenham um “cima” ou “baixo” estável - o que produz uma desorientação constante semelhante à que as células vivenciam em órbita.

Depois dessa exposição à microgravidade simulada, os espermatozoides foram conduzidos por um labirinto criado para imitar o trato reprodutivo feminino.

O objetivo era medir algo que a maioria dos trabalhos anteriores pouco avaliou: não apenas se os espermatozoides conseguem se mover, mas se conseguem se deslocar com propósito até o destino correto.

“Esta é a primeira vez que conseguimos mostrar que a gravidade é um fator importante na capacidade de navegação do espermatozoide por um canal como o trato reprodutivo”, disse a autora sênior do estudo, Nicole McPherson.

Espermatozoides podem depender da gravidade

O resultado mais marcante foi que a microgravidade não pareceu alterar a mecânica básica do movimento. Eles continuaram nadando e mantiveram o padrão de deslocamento típico. Ainda assim, menos espermatozoides conseguiram atravessar o labirinto com sucesso.

“Observamos uma redução significativa no número de espermatozoides que conseguiram encontrar o caminho com sucesso através do labirinto de câmaras em condições de microgravidade, em comparação com a gravidade normal”, afirmou McPherson.

“Isso ocorreu 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.”

Essa diferença é importante. Se, na microgravidade, os espermatozoides apenas ficassem mais lentos ou fracos, a explicação seria simples.

Mas o estudo aponta para algo mais sutil: os espermatozoides podem usar pistas ligadas à gravidade - de modo direto ou indireto - para se orientar em ambientes complexos. Sem essas pistas, aumentam as chances de vagar, travar ou escolher o caminho errado.

O papel de um hormônio sexual

A equipe também avaliou se a progesterona poderia ajudar. A progesterona é um hormônio sexual envolvido no estabelecimento da gestação e também participa da sinalização dentro do sistema reprodutivo.

No estudo, a adição de progesterona fez com que mais espermatozoides humanos conseguissem superar os problemas de navegação causados pela microgravidade simulada.

“Acreditamos que isso acontece porque a progesterona também é liberada pelo óvulo e pode ajudar a guiar o espermatozoide até o local da fertilização, mas isso requer mais exploração como uma solução potencial”, disse McPherson.

É uma pista instigante e com cara de aplicação prática. Se a microgravidade atrapalha mais a orientação do que o ato de nadar em si, sinais químicos de guia podem compensar - ao menos em parte.

O que acontece com a fertilização?

A navegação do espermatozoide é só o começo. O grupo também examinou o que ocorre quando a microgravidade está presente durante a fertilização e o desenvolvimento embrionário inicial em modelos animais.

Em camundongos, eles verificaram que a exposição à microgravidade simulada no momento da fertilização diminuiu as taxas de sucesso. Após quatro horas em microgravidade, houve uma redução de 30% no número de óvulos de camundongos fertilizados com sucesso, em comparação com as condições típicas na Terra.

“Observamos taxas de fertilização reduzidas durante quatro a seis horas de exposição à microgravidade. A exposição prolongada pareceu ser ainda mais prejudicial, resultando em atrasos no desenvolvimento e, em alguns casos, em menos células que seguem para formar o feto nas etapas mais iniciais da formação do embrião”, explicou McPherson.

É aqui que a reprodução no espaço se mostra realmente complexa. Mesmo que parte dos espermatozoides ainda consiga chegar ao óvulo, o ambiente pode estar interferindo na biologia da própria fertilização e influenciando os primeiros passos de divisão e organização do embrião.

A reprodução no espaço é complicada

Já existiam estudos anteriores sobre espermatozoides no espaço ou em condições semelhantes, mas muitos se concentravam na motilidade - isto é, se eles nadam de maneira diferente.

Este trabalho mirou algo mais próximo do real e, possivelmente, mais decisivo: com a gravidade praticamente removida, os espermatozoides conseguem se orientar por um canal que lembra o trato reprodutivo?

A resposta, pelo menos nestes experimentos controlados, é que a navegação piora.

“Esses insights mostram o quão complexo é o sucesso reprodutivo no espaço e a necessidade crítica de mais pesquisas em todas as fases iniciais do desenvolvimento”, disse McPherson.

Por que agências espaciais se importam com isso agora

Isso não é apenas uma hipótese estranha. Agências espaciais e empresas privadas estão avançando para permanências mais longas no espaço, operações sustentadas na Lua e, mais adiante, missões para Marte.

Se seres humanos um dia viverem fora da Terra por períodos prolongados, a reprodução deixa de ser ficção científica e passa a ser uma questão de biologia que precisa funcionar.

“À medida que avançamos para nos tornar uma espécie espacial ou multiplanetária, entender como a microgravidade afeta os estágios mais iniciais da reprodução é fundamental”, disse o professor associado John Culton, diretor do Centro Andy Thomas de Recursos Espaciais.

A próxima etapa da pesquisa vai analisar ambientes que não são gravidade zero, mas também não são a gravidade da Terra - como os da Lua ou de Marte - além de sistemas propostos de gravidade artificial.

Uma pergunta central é se os efeitos pioram de forma gradual conforme a gravidade cai, ou se existe um ponto de virada em que a reprodução simplesmente cruza um limite e falha.

Uma nota cautelosa de esperança

Apesar dos riscos evidenciados pelo estudo, os achados não são só negativos. Mesmo quando a fertilização ocorreu sob microgravidade simulada, muitos embriões ainda se formaram, sugerindo que a reprodução no espaço não é automaticamente impossível.

“Em nosso estudo mais recente, muitos embriões saudáveis ainda conseguiram se formar mesmo quando fertilizados sob essas condições. Isso nos dá esperança de que reproduzir no espaço talvez um dia seja possível”, disse McPherson.

Portanto, a história não é que humanos não podem ter filhos no espaço. O que ela mostra é que os primeiros passos da vida dependem de sinais invisíveis que, na Terra, parecem óbvios - e, sem eles, até o começo pode falhar.