A descoberta de um novo morcego pode ajudar os seres humanos a hibernar durante viagens espaciais

Para seu próximo grande salto, a Nasa planeja enviar astronautas a Marte até a década de 2030. Essa seria uma viagem de 21 meses que apresenta desafios únicos, especialmente o de manter as pessoas saudáveis durante uma viagem espacial tão longa. Mas o que antes parecia ser uma solução impossível agora está ganhando força: a hibernação.

No inverno, muitos mamíferos entram em um estado de torpor, diminuindo a temperatura corporal e desacelerando o metabolismo e a atividade cerebral para economizar energia: hibernando. 

Entretanto, as pessoas não podem hibernar por alguns motivos: nossos corpos não conseguem armazenar gordura suficiente sem nos prejudicar, funcionar com níveis tão baixos de energia e atividade cerebral ou sobreviver a uma queda maciça na temperatura corporal. 

Gerald Kerth, zoólogo da Universidade de Greifswald, na Alemanha, estuda a hibernação em morcegos, que são menores e mais fáceis de pesquisar do que, por exemplo, os ursos marrons.

Em novos experimentos de laboratório, Kerth e seus colegas descobriram grandes diferenças na forma como as células vermelhas do sangue de morcegos e humanos se comportam quando está frio: ou seja, as células dos morcegos mudam drasticamente, permitindo que o corpo do animal otimize o oxigênio e sobreviva ao clima frio.

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“O sonho de colocar os seres humanos em um estado de torpor nos motivou”, diz Kerth, coautor do estudo, publicado recentemente na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Agora que temos resultados novos e fascinantes, queremos entender mais.” 

Superpoderes celulares

Em florestas próximas ao laboratório da Universidade de Greifswald, os cientistas capturaram 35 morcegos noctule selvagens, que hibernam em grandes colônias. Eles coletaram o sangue dos animais no laboratório antes de liberar os morcegos noctule de volta à floresta. 

A equipe também coletou sangue de morcegos frugívoros egípcios que vivem no Instituto Friedrich Loeffler, um centro de pesquisa de doenças animais próximo. Por fim, eles obtiveram sangue de um registro de sangue humano.

No total, os autores do estudo reuniram mais de meio milhão de glóbulos vermelhos entre as três espécies.

Eles compararam células humanas e de morcegos com um software de computador especializado que analisa as células à medida que elas são esticadas e comprimidas por uma força externa. “Até onde eu sei, nunca houve uma comparação tão detalhada entre as células vermelhas do sangue de humanos e morcegos”, afirma Kerth.

Os morcegos noctule, espalhados pela Europa, Ásia e norte da África, hibernam durante o inverno, permitindo que os mamíferos sobrevivam a temperaturas tão baixas quanto -7ºC.

A equipe observou como as células vermelhas do sangue das três espécies reagiam a três temperaturas: 37ºC, aproximadamente a temperatura corporal central dos seres humanos e de ambas as espécies de morcegos; 23ºC, ou temperatura ambiente interna; e 10ºC, a temperatura na qual os morcegos noctule selvagens começam a hibernar.

À medida que esfriava, os glóbulos vermelhos de morcegos e humanos ficavam mais espessos e rígidos, mas somente os glóbulos vermelhos de morcegos ficavam significativamente mais espessos em relação à sua rigidez. Quanto mais frio ficava, maior era a proporção entre espessura e rigidez nos glóbulos vermelhos dos morcegos. Em contraste, a proporção entre espessura e rigidez nas hemácias humanas permaneceu a mesma. 

Os autores do estudo levantam a hipótese de que essas células de morcego mais resistentes proporcionam um grande benefício: ao permanecerem nos capilares pulmonares e nos músculos por mais tempo em baixas temperaturas, as células modificadas podem aumentar a captação e a distribuição de oxigênio por todo o corpo.

Kerth acrescenta que os morcegos frugívoros egípcios podem ter mantido sua adaptação celular de um ancestral, mesmo que não a utilizem mais para hibernar.

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Os desafios continuam

Se os cientistas pudessem alterar as membranas dos glóbulos vermelhos humanos para imitar o sangue dos morcegos, isso poderia nos aproximar da hibernação humana.

O novo “estudo é uma das muitas pequenas peças do quebra-cabeça no caminho para o torpor em humanos”, comenta Marcus Krüger, biólogo molecular que pesquisa medicina espacial na Universidade Otto von Guericke, na Alemanha, e que não participou do estudo.

“Mas muitas perguntas importantes continuam sem resposta, especialmente como induzir a hibernação em humanos. Isso é algo que poderíamos fazer por meio do acúmulo de gordura, privação de alimentos ou suporte farmacológico?”

Também não se sabe se um tipo de medicamento poderia instruir as células humanas a se tornarem muito mais espessas em proporção à sua rigidez antes de entrarem em torpor.

É claro que ainda existem muitas outras dificuldades antes que uma pessoa possa ir a Marte. Viajar pelo espaço significa exposição à radiação, desgaste do corpo e dos músculos e confinamento constante. Isso sem falar nos suprimentos: seriam necessários cerca de 70 ônibus para transportar os alimentos e o combustível necessários para manter as pessoas vivas na viagem de ida e volta a Marte.

Mesmo assim, o estudo é um desenvolvimento intrigante, diz Mikkael A. Sekeres, hematologista da Universidade de Miami, na Flórida, por e-mail.

“Isso tem implicações sobre a possibilidade de os seres humanos entrarem em um estado de torpor por períodos prolongados – com a esperança de um resultado melhor do que o dos astronautas infelizes da série de filmes Alienígenas!” brinca Sekeres.