Corpos humanos são sacos de fluidos sustentados por esqueletos. Todo o organismo humano evoluiu ao longo de bilhões de anos na Terra em harmonia com a gravidade específica do planeta. Mas quando os astronautas passam muito tempo na ISS em um ambiente de microgravidade, o organismo responde, os fluidos mudam e podem ocorrer problemas.
Um desses problemas está relacionado à visão, e os cientistas estão trabalhando para entender como isso acontece e o que podem fazer a respeito.
Estamos falando sobre Síndrome neuro-ocular associada a voos espaciais (SANS). A NASA diz que 70% dos astronautas que passam algum tempo na Estação Espacial Internacional (ISS) sofrem pelo menos de SANS leve. Às vezes, o efeito é menor e geralmente temporário. Outras vezes, é mais grave e pode causar problemas de visão a longo prazo, incluindo perda parcial da visão.
Pesquisadores têm lidado com a microgravidade e seus efeitos na visão por um tempo. “A Síndrome Neuro-ocular Associada ao Voo Espacial (SANS), anteriormente conhecida como Pressão Intracraniana de Deficiência Visual (VIIP), é um grande risco associado ao voo espacial de longa duração”, escreveram os autores de um Artigo de 2020. “Durante missões prolongadas, edema do disco óptico, achatamento do globo posterior, visão de perto diminuída e desvios hipermétropes são marcas registradas da SANS. Esse risco decorre da falta de gravidade, que causa um desvio para a cabeça do sangue e de outros fluidos corporais.”
Agora, um grupo de médicos está trabalhando com Aurora Polaris para entender o problema.
Polaris Dawn é uma iniciativa privada de voo espacial operada pela SpaceX. Ela enviará quatro astronautas particulares em uma órbita terrestre altamente elíptica que os levará a 1.400 quilômetros (870 mi) de distância da Terra. Esta é a maior distância que qualquer ser humano já esteve da Terra desde as missões Apollo.
Matt Lyon, MD, da Faculdade de Medicina da Geórgia (MCG) da Universidade Augusta, está liderando uma equipe que está trabalhando com a Polaris Dawn para estudar o SANS.
“As mudanças começam a acontecer no primeiro dia”, disse Lyon, que também é o J. Harold Harrison MD Distinguished Chair em Telehealth. “Não temos certeza do que causa esses problemas de visão, mas suspeitamos que tenha a ver com uma mudança no fluido cerebrospinal na bainha do nervo óptico. Na Terra, a gravidade empurra esse fluido para baixo e ele drena, mas no espaço, ele flutua para cima e pressiona o nervo óptico e a retina.”
Lyon e seus colegas estão se concentrando na bainha do nervo óptico. O nervo óptico é um conduto que transporta informações visuais dos olhos para o cérebro. Dentro da bainha, o nervo é protegido por líquido cefalorraquidiano. O líquido cefalorraquidiano (LCR) transporta toxinas para longe do olho.
Aqui na Terra, o MCG patenteou o uso de ultrassom para obter imagens do nervo óptico e sua bainha e visualizar rapidamente danos associados a mudanças de pressão e fluidos na bainha. Agora, Lyon e sua equipe estão colocando uma máquina de ultrassom portátil nas mãos dos quatro astronautas da Polaris Dawn e treinando-os sobre como usá-la.
Mas primeiro eles estão examinando os quatro astronautas para tentar determinar quais pessoas são mais suscetíveis à SANS. Eles acham que pessoas que sofreram concussões ou lesões cerebrais traumáticas leves (TBIs) no passado são provavelmente mais suscetíveis à SANS.
“Descobrimos que quando a pressão espinhal cerebral aumenta com lesões cerebrais traumáticas leves (TBIs), há danos resultantes na bainha que provavelmente duram a vida toda”, ele explicou. “Achamos que quando astronautas que sofreram concussões ou TBIs leves vão para o espaço e experimentam as mudanças de fluido de baixa gravidade, a bainha se dilata devido ao aumento de volume. É como um pneu — um pneu normal permanece em seu formato normal, pois é preenchido com ar, e o formato não muda. Quando está danificado, como protuberâncias na lateral de um pneu, o fluido preenche as protuberâncias e a bainha se expande. Isso pode causar pressão no nervo e na retina. Uma bainha danificada é um problema menor na Terra, mas no espaço, o excesso de fluido não tem para onde ir.”
É essencial que os astronautas privados da Polaris Dawn capturem imagens das mudanças em seus nervos ópticos e bainhas em tempo real. Dados em tempo real ajudarão os pesquisadores a entender se as mudanças na visão devido ao SANS são causadas pelo grande volume de fluido, pelo aumento da pressão do fluido ou pelas interações entre os dois.
O vídeo abaixo mostra como o ultrassom é usado para escanear o olho, incluindo o nervo óptico (0:40).
“Se for apenas volume, suspeitamos que o fluido cerebrospinal sobe, enche essa bolsa mole e fica preso. É quase como não dar descarga no vaso sanitário. Você está criando esse ambiente tóxico, porque o fluido cerebroespinhal (LCR) é o que carrega toxinas para longe dos seus olhos e nervos, e em vez disso as toxinas se acomodam no nervo óptico, matando-o”, disse Lyon. “Mas pode ser que combinado com o aumento da pressão que vem com o aumento do LCR, o que seria como ter hipertensão intermitente no seu olho.”
A solução para o SANS poderia ser um dispositivo Lower Body Negative Pressure (LBNP). Esses são dispositivos grandes e volumosos que neutralizam o deslocamento de fluidos para a cabeça na microgravidade, criando forças de reação do solo (GRFs). Eles são normalmente câmaras herméticas nas quais os astronautas passam tempo. Infelizmente, os LBNPs exigem que os astronautas fiquem estáticos ao usá-los. A NASA os testou durante o Laboratório Internacional de Microgravidade na Missão do Ônibus Espacial STS-65.
Pesquisadores do Departamento de Cirurgia Ortopédica e do Departamento de Bioengenharia da Universidade da Califórnia estão desenvolvendo uma versão móvel de um LBNP.
“Nosso novo traje gravitacional móvel é relativamente pequeno, sem amarras e flexível para melhorar a mobilidade no espaço. Nós hipotetizamos que este novo traje gravitacional móvel gera maiores forças de reação no solo do que uma câmara LBNP padrão”, escreveram os autores do artigo de 2020.
Os trajes móveis de pressão negativa para a parte inferior do corpo ainda estão em desenvolvimento, e os cientistas precisam de mais dados. O Polaris Dawn pode ajudar a fornecer os dados necessários.
As imagens de ultrassom do nervo óptico são parte de um esforço de pesquisa mais amplo que será conduzido durante o Polaris Dawn. O Medical College of Georgia é uma das 23 instituições com as quais a missão está trabalhando. Os dados que o Polaris Dawn retorna devem ajudar a levar a uma solução para o SANS.
