Iniciar uma família além da Terra pode ser mais desafiador do que o esperado. Uma nova pesquisa da Universidade de Adelaide mostra que o esperma enfrenta dificuldades para navegar em baixa gravidade, sugerindo que a gravidade desempenha um papel fundamental na ajuda a alcançar um óvulo.
Cientistas do Robinson Research Institute, da School of Biomedicine e do Freemasons Centre for Male Health and Wellbeing estudaram como as condições semelhantes ao espaço afetam a navegação do esperma, a fertilização e o desenvolvimento inicial do embrião.
Para simular a microgravidade, os pesquisadores utilizaram uma máquina clinostat 3D desenvolvida pelo Dr. Giles Kirby na Firefly Biotech. Este dispositivo rotaciona continuamente as células para imitar os efeitos desorientadores da gravidade zero. O esperma de três mamíferos diferentes, incluindo humanos, foi testado enviando-os através de um labirinto projetado para se assemelhar ao trato reprodutivo feminino.
“Esta é a primeira vez que conseguimos demonstrar que a gravidade é um fator importante na capacidade do esperma de navegar por um canal como o trato reprodutivo”, disse a autora sênior Dr. Nicole McPherson do Robinson Research Institute da Universidade de Adelaide.
“Observamos uma redução significativa no número de espermatozoides que conseguiram encontrar o caminho através do labirinto em condições de microgravidade em comparação com a gravidade normal.”
“Isso foi observado em todos os modelos, apesar de não haver mudanças na forma como o esperma se move fisicamente. Isso indica que a perda de direção não foi devido a uma mudança na motilidade, mas a outros elementos.”
A Progesterona Pode Ajudar a Guiar o Esperma
Os pesquisadores também descobriram que a adição do hormônio sexual progesterona melhorou a capacidade do esperma humano de navegar sob condições de microgravidade simuladas.
“Acreditamos que isso se deve ao fato de que a progesterona também é liberada do óvulo e pode ajudar a guiar o esperma até o local da fertilização, mas isso merece mais exploração como uma possível solução”, disse Dr. McPherson.
A Fertilização e o Desenvolvimento do Embrião Foram Afetados
A equipe examinou como a exposição à microgravidade durante a fertilização influencia o desenvolvimento inicial do embrião em modelos animais.
Após quatro horas em microgravidade simulada, o número de óvulos de camundongo fertilizados com sucesso caiu 30 por cento em comparação com as condições normais da Terra.
“Observamos taxas de fertilização reduzidas durante quatro a seis horas de exposição à microgravidade. A exposição prolongada parecia ser ainda mais prejudicial, resultando em atrasos no desenvolvimento e, em alguns casos, em células reduzidas que formam o feto nos estágios mais iniciais da formação do embrião”, disse Dr. McPherson.
“Essas descobertas mostram quão complexa é a sucessão reprodutiva no espaço e a necessidade crítica de mais pesquisas em todas as fases iniciais do desenvolvimento.”
Por que a Gravidade Importa para a Reprodução
Pesquisas anteriores exploraram como o esperma se move no espaço, mas nenhuma testou sua capacidade de navegar por um canal reprodutivo sob condições controladas como estas.
Os achados foram publicados na Communications Biology.
Este estudo foi realizado em colaboração com o Andy Thomas Centre for Space Resources da Universidade de Adelaide, que se concentra nos desafios da exploração espacial de longo prazo e da vida além da Terra.
“À medida que avançamos na direção de nos tornarmos uma espécie espacial ou multi-planetária, entender como a microgravidade afeta os estágios mais iniciais da reprodução é fundamental”, disse o Professor Associado John Culton, Diretor do Andy Thomas Centre for Space Resources.
Pesquisas Futuras sobre Reprodução no Espaço
A próxima fase da pesquisa explorará como diferentes ambientes gravitacionais, incluindo aqueles na Lua, Marte e em sistemas de gravidade artificial, afetam a navegação do esperma e o desenvolvimento inicial do embrião.
Uma questão chave é se esses efeitos mudam gradualmente à medida que a gravidade diminui ou se há um limite em que as mudanças ocorrem repentinamente, criando uma resposta de “tudo ou nada”.
Responder a isso será essencial para o planejamento da reprodução humana em futuras colônias na Lua e em Marte e para a concepção de sistemas de gravidade artificial que suportem um desenvolvimento saudável.
“Em nosso estudo mais recente, muitos embriões saudáveis ainda conseguiram se formar mesmo quando fertilizados nessas condições. Isso nos dá esperança de que reproduzir no espaço pode um dia ser possível”, disse Dr. McPherson.
