A pesquisa mostra que o voo espacial causa alterações renais significativas, aumentando os riscos para missões de longa duração, como viagens a Marte. Crédito: SciTechDaily.com
Um novo estudo destaca como o voo espacial altera a função renal, mostrando mudanças estruturais e potenciais danos permanentes devido à microgravidade e à radiação cósmica. Isto representa riscos para viagens espaciais de longo prazo, tais como missões para Marte.
A estrutura e a função dos rins são alteradas pelos voos espaciais, com a radiação galáctica causando danos permanentes que comprometeriam qualquer missão a Marte. Isto está de acordo com um novo estudo liderado por pesquisadores da UCL.
O estudo, publicado hoje (11 de junho) em Comunicações da Natureza, é a maior análise da saúde renal em voos espaciais até o momento e inclui o primeiro conjunto de dados de saúde para astronautas comerciais. É publicado como parte de um Natureza coleção especial de artigos sobre espaço e saúde.
Efeitos a longo prazo das viagens espaciais para a saúde
Os pesquisadores sabem que os voos espaciais causam certos problemas de saúde desde a década de 1970, nos anos após os humanos terem viajado pela primeira vez para além do campo magnético da Terra, principalmente durante o primeiro pouso na Lua em 1969. Esses problemas incluem perda de massa óssea, enfraquecimento do coração e da visão. e desenvolvimento de cálculos renais.
Pensa-se que muitos desses problemas decorrem da exposição à radiação espacial, como os ventos solares do Sol e a radiação cósmica galáctica (GCR) do espaço profundo, da qual o campo magnético da Terra nos protege na Terra.1. Como a maioria dos voos espaciais tripulados ocorrem na órbita terrestre baixa (LEO) e recebem proteção parcial do campo magnético da Terra, apenas as 24 pessoas que viajaram para a Lua foram expostas ao GCR total e apenas por um curto período (6-12 dias). ).
O impacto na função renal
Ninguém estudou que mudanças podem estar acontecendo nos rins e em outros órgãos como resultado de condições que seriam vivenciadas durante viagens espaciais além do campo magnético da Terra durante períodos mais longos.
Neste estudo financiado pela Wellcome, St Peters Trust e Kidney Research UK (KRUK), uma equipe liderada pela UCL de pesquisadores de mais de 40 instituições em cinco continentes conduziu uma série de experimentos e análises para investigar como os rins respondem ao voo espacial.
A Metodologia e Resultados do Estudo
Isso incluiu avaliações biomoleculares, fisiológicas e anatômicas usando dados e amostras de 20 coortes de estudo. Isso incluiu amostras de mais de 40 missões espaciais em órbita baixa da Terra envolvendo humanos e ratos, a maioria dos quais foram ao Estação Espacial Internacionalbem como 11 simulações espaciais envolvendo camundongos e ratos.
Sete dessas simulações envolveram ratos expostos a doses simuladas de GCR equivalentes a missões de Marte de 1,5 e 2,5 anos, imitando o voo espacial além do campo magnético da Terra.
Implicações para missões espaciais de longo prazo
Os resultados indicaram que os rins humanos e animais são “remodelados” pelas condições do espaço, com túbulos renais específicos responsáveis pelo ajuste fino do equilíbrio de cálcio e sal mostrando sinais de encolhimento após menos de um mês no espaço. Os investigadores dizem que a causa provável disto é a microgravidade e não o GCR, embora sejam necessárias mais pesquisas para determinar se a interação da microgravidade e do GCR pode acelerar ou piorar estas mudanças estruturais.
Anteriormente, presumia-se que a principal razão pela qual as pedras nos rins se desenvolvem durante as missões espaciais era apenas devido à perda óssea induzida pela microgravidade, que leva ao acúmulo de cálcio na urina. Em vez disso, as descobertas da equipe da UCL indicaram que a forma como os rins processam os sais é fundamentalmente alterada pelos voos espaciais e provavelmente um dos principais contribuintes para a formação de cálculos renais.
O enigma da missão em Marte
Talvez a descoberta mais alarmante, pelo menos para qualquer astronauta que considere uma viagem de ida e volta de três anos a Marte, seja que os rins de ratos expostos à radiação que simula o GCR durante 2,5 anos sofreram danos permanentes e perda de função.
Keith Siew, primeiro autor do estudo do London Tubular Centre, baseado no Departamento de Medicina Renal da UCL, disse: “Sabemos o que aconteceu aos astronautas nas missões espaciais relativamente curtas conduzidas até agora, em termos de um aumento em problemas de saúde, como pedras nos rins. O que não sabemos é porque é que estes problemas ocorrem, nem o que irá acontecer aos astronautas em voos mais longos, como a missão proposta a Marte.
“Se não desenvolvermos novas formas de proteger os rins, eu diria que, embora um astronauta possa chegar a Marte, poderá necessitar de diálise no regresso. Sabemos que os rins demoram a mostrar sinais de danos causados pela radiação; quando isso se tornar aparente, provavelmente será tarde demais para evitar o fracasso, o que seria catastrófico para as chances de sucesso da missão.”
Conclusões e direções futuras
Os autores dizem que embora os resultados identifiquem sérios obstáculos a uma missão a Marte, é necessário identificar problemas antes que soluções possam ser desenvolvidas.
O professor Stephen B. Walsh, autor sênior do estudo do London Tubular Centre, Departamento de Medicina Renal da UCL, disse: “Nosso estudo destaca o fato de que se você está planejando uma missão espacial, os rins são realmente importantes. Não é possível protegê-los da radiação galáctica usando blindagem, mas à medida que aprendemos mais sobre a biologia renal, poderá ser possível desenvolver medidas tecnológicas ou farmacêuticas para facilitar viagens espaciais prolongadas.
“Quaisquer medicamentos desenvolvidos para astronautas também podem ser benéficos aqui na Terra, por exemplo, permitindo que os rins dos pacientes com cancro tolerem doses mais elevadas de radioterapia, sendo os rins um dos factores limitantes neste aspecto.”
Embora o estudo descreva apenas o que acontece com os rins até dois anos e meio, são os dados mais abrangentes disponíveis no momento.
Notas
- Um ano na Estação Espacial Internacional (ISS), por exemplo, expõe os astronautas a uma dose de radiação 50% superior ao limite de dose de cinco anos para trabalhadores da energia nuclear. A missão espacial privada Inspiration 4, que voou 200 km acima da ISS, expôs a sua tripulação a tanta radiação como uma passagem de nove meses na ISS em apenas três dias. Um ano na superfície de Marte exporia você a tanta radiação quanto uma testemunha ocular da bomba atômica de Hiroshima, e uma missão de retorno de três anos a Marte é estimada em seis vezes isso (ou ~10.900 raios X).
Referência: “Doença Renal Cósmica: Um estudo panorâmico, fisiológico e morfológico integrado sobre a disfunção renal induzida por voos espaciais” por Keith Siew et al., 11 de junho de 2024, Comunicações da Natureza.
DOI: 10.1038/s41467-024-49212-1
