Começar uma família fora da Terra pode ser mais desafiador do que o esperado. Uma nova pesquisa da Universidade de Adelaide mostra que os espermatozoides têm dificuldade de navegar em baixa gravidade, sugerindo que a gravidade desempenha um papel fundamental para ajudá-los a chegar ao óvulo.
Cientistas do Robinson Research Institute, da Escola de Ciências Biomédicas e do Centro Maçônico para Saúde e Bem-Estar Masculino estudaram como as condições semelhantes às do espaço afetam a navegação do esperma, a fertilização e o desenvolvimento embrionário inicial.
Para simular a microgravidade, os pesquisadores usaram um girador 3D desenvolvido pelo Dr. Giles Kirby, da Firefly Biotech. O dispositivo gira continuamente as células para simular o efeito desorientador da gravidade zero. O teste foi realizado enviando espermatozoides de três mamíferos diferentes, incluindo humanos, através de um labirinto projetado para se assemelhar ao trato reprodutivo feminino.
“Esta é a primeira vez que conseguimos mostrar que a gravidade é um fator importante na capacidade dos espermatozoides de passar por passagens como o trato reprodutivo”, disse a autora sênior, Dra. Nicole Macpherson, do Instituto de Pesquisa Robinson da Universidade de Adelaide.
“Observamos que o número de espermatozoides capazes de navegar com sucesso pelo labirinto interno foi significativamente reduzido na microgravidade em comparação com a gravidade normal.
“Todos os modelos experimentaram isto, embora o padrão físico do movimento dos espermatozoides não tenha mudado. Isto sugere que a sua perda de direção não se deveu a uma mudança no movimento, mas a outros fatores”.
A progesterona pode ajudar a guiar os espermatozoides
Os pesquisadores também descobriram que a adição do hormônio sexual progesterona melhorou a capacidade do esperma humano de navegar em condições simuladas de microgravidade.
Dr McPherson disse: “Acreditamos que isso ocorre porque o óvulo também libera progesterona, que pode ajudar a guiar o esperma até o local da fertilização, mas isso merece uma exploração mais aprofundada como uma solução potencial”.
A fertilização e o desenvolvimento embrionário são afetados
A equipe de pesquisa estudou como a exposição à microgravidade durante a fertilização afeta o desenvolvimento embrionário inicial em modelos animais.
Depois de quatro horas num ambiente simulado de gravidade zero, o número de óvulos de rato fertilizados com sucesso caiu 30% em comparação com as condições normais da Terra.
McPherson disse: “Observamos taxas de fertilização reduzidas dentro de quatro a seis horas após a exposição à microgravidade. Uma exposição mais longa parece ser mais prejudicial, causando atrasos no desenvolvimento e, em alguns casos, reduzindo o número de células que formam o feto durante os primeiros estágios da embriogênese”.
“Esses insights demonstram quão complexo é o sucesso reprodutivo no espaço e que mais pesquisas em todos os estágios iniciais de desenvolvimento são urgentemente necessárias”.
Por que a gravidade é importante para a reprodução
Estudos anteriores exploraram como os espermatozoides se movem através do espaço, mas não testaram a sua capacidade de passar através do canal reprodutivo sob tais condições controladas.
Os resultados da pesquisa foram publicados em biologia da comunicação.
A pesquisa foi conduzida em colaboração com o Centro de Recursos Espaciais Andy Thomas da Universidade de Adelaide, que se concentra na exploração espacial de longo prazo e nos desafios da vida fora da Terra.
“À medida que nos tornamos uma espécie espacial ou multiplanetária, é fundamental compreender como a microgravidade afeta os estágios iniciais da reprodução”, disse o professor associado John Carlton, diretor do Centro de Recursos Espaciais Andy Thomas.
Pesquisas futuras sobre reprodução espacial
A próxima fase da pesquisa irá explorar como diferentes ambientes gravitacionais, incluindo aqueles na Lua, Marte e sistemas de gravidade artificial, afetam a navegação do esperma e o desenvolvimento embrionário inicial.
Uma questão fundamental é se estes efeitos mudam gradualmente à medida que a gravidade diminui, ou se existe um limiar para mudanças repentinas, resultando numa resposta de “tudo ou nada”.
Responder a esta questão é fundamental para planear a futura colonização humana de povoações lunares e marcianas e para conceber sistemas de gravidade artificial que apoiem o desenvolvimento saudável.
Dr. Macpherson disse: “Em nosso estudo recente, mesmo após a fertilização sob estas condições, muitos embriões saudáveis ainda foram capazes de se formar. Isto nos dá esperança de que a reprodução no espaço possa um dia ser possível.”
