Nenhum filme sobre viagens interestelares está completo sem um sono profundo. “Prometheus”, “Passageiros”, por toda a parte vemos como os protagonistas acordam em cabines de hibernação, reiniciam a sua frágil fisiologia a partir de um longo estado de fóssil imóvel - muitas vezes com erupção de fluidos gástricos, ou seja, simplesmente vómitos. Este processo brutal parece fazer sentido. Afinal, os humanos não hibernam naturalmente. Mas um pequeno grupo de cientistas está tentando superar a natureza e colocar uma pessoa em hibernação artificial. Se forem bem-sucedidos, podem retardar o envelhecimento, curar doenças que ameaçam a vida e nos levar a Marte e além.
Na semana passada, um grupo de especialistas se reuniu em Nova Orleans para estudar a possibilidade de imergir humanos em hibernação "sintética", ou hibernação artificial. Os cientistas estão aprendendo com a natureza, tentando entender os fatores que levam à hibernação e ao despertar nos animais.
O mistério da hibernação
O que poderia ser melhor para superar longos períodos de vida em condições de frio iminente e falta de comida do que mergulhar na inconsciência profunda? A maior parte do mundo animal entra em hibernação: ursos, esquilos, ouriços. Até mesmo nossos primos primatas, o lêmure de cauda gorda, despencam sua taxa metabólica quando o suprimento de comida diminui.
E quanto a nós? Embora infelizmente não hibernemos, alguns "milagres" sugerem que o ultracongelamento metabólico pode ajudar a preservar nossos corpos danificados para o futuro.
Em 1999, a radiologista Anna Bagenholm caiu no gelo enquanto esquiava na Noruega. Quando foi resgatada, ela já estava sob o gelo há mais de 80 minutos. Ao que tudo indica, ela estava clinicamente morta - sem respiração, sem pulso. A temperatura do corpo dela caiu para 13,7 graus Celsius sem precedentes.
No entanto, quando os médicos gradualmente aqueceram seu sangue, seu corpo se curou lentamente. No dia seguinte, o coração foi reiniciado. Doze dias depois, ela abriu os olhos. Ela finalmente se recuperou completamente.
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O caso de Bagenholm é apenas uma pista de que os humanos têm a capacidade de se recuperar de estados metabólicos gravemente deprimidos. Durante anos, os médicos usaram a hipotermia terapêutica, reduzindo a temperatura corporal em vários graus ao longo de vários dias, para ajudar os pacientes a lidar com lesões cerebrais ou epilepsia tardia.
O resfriamento rápido ajuda a preservar os tecidos que foram cortados do suprimento de sangue, de modo que requerem menos oxigênio para funcionar. Na China, experimentos mantiveram as pessoas congeladas por até duas semanas.
A promessa de hipotermia terapêutica é tão grande que, em 2014, a NASA fez parceria com a SpaceWorks de Atlanta e forneceu um pré-financiamento para um hibernador de viagens espaciais para uma missão a Marte.
Embora a viagem espacial dure apenas alguns meses, colocar os astronautas em um estado inativo pode reduzir drasticamente a quantidade de comida necessária e o tamanho do habitat. Adormecer também pode prevenir efeitos colaterais graves de baixa gravidade, como alterações no fluxo do líquido cefalorraquidiano, que podem afetar negativamente a visão. A estimulação muscular direta, cortesia do berço de hibernação, pode prevenir a perda muscular em condições de gravidade zero, e um estado profundo de inconsciência pode potencialmente minimizar problemas psicológicos, como tédio e solidão.
O projeto entrou na segunda fase de financiamento, mas ainda restam muitas dúvidas. Um deles está associado ao fato de que a hipotermia prolongada tem um efeito terrível na saúde: podem aparecer coágulos de sangue, sangramento, infecção, insuficiência hepática. Em uma espaçonave sem dispositivos médicos sofisticados, essas complicações podem ser fatais.
Outro problema é que não entendemos totalmente o que acontece a um animal quando ele entra em hibernação. Isso é o que a conferência de Nova Orleans estava tentando resolver.
Inspiração biológica
A Dra. Hannah Carey, da Universidade de Wisconsin, acredita que a possibilidade de hibernação das pessoas não deve ser buscada na medicina, mas na natureza.
Carey estuda os hábitos de hibernação do esquilo terrestre, um pequeno roedor onívoro que percorre as pradarias norte-americanas. Do final de setembro a maio, o esquilo terrestre hiberna em tocas subterrâneas, sobrevivendo a invernos rigorosos.
Uma das observações curiosas feitas por Carey é que as taxas metabólicas baixas não duram todo o inverno. Animais adormecidos periodicamente saem de seu torpor por meio dia, elevando sua temperatura corporal a um nível normal. No entanto, os animais ainda não comem ou bebem durante esses períodos.
Os neurocientistas há muito procuram compilar uma lista abrangente dos benefícios do sono. Por exemplo, pesquisas mostram que o sono ajuda o cérebro a eliminar resíduos tóxicos do sistema linfático e permite que as sinapses cerebrais “reiniciem”. Se a hibernação por si só leva a um estado de privação de sono, o adormecimento periódico pode ajudar com isso?
Não sabemos ainda. Mas Carey acredita que os resultados dos estudos em animais mostram que, na busca pela hibernação humana, estudar a biologia dos hibernadores naturais renderá mais resultados do que aplicar práticas médicas baseadas na hipotermia, ou seja, na hipotermia.
Sono artificial
Enquanto Carey e Vyazovsky exploram como a hibernação ajuda os animais a se manterem saudáveis, o Dr. Matteo Serri, da Universidade de Bolonha, na Itália, escolheu um caminho ligeiramente diferente: como induzir artificialmente o entorpecimento em animais que não hibernam?
A resposta pode estar em um pequeno grupo de neurônios na região do cérebro da rafe pálida. Como o metabolismo desacelera drasticamente durante a hibernação, é provável que os mecanismos hormonais e cerebrais desencadeiem esse processo.
Em 2013, sua equipe de cientistas foi uma das primeiras a colocar ratos em hibernação. Normalmente esses animais não dormem no inverno. Eles foram injetados com uma substância química na rafe pálida para inibir a atividade neuronal. Esses neurônios geralmente estão envolvidos na "proteção termorregulatória contra o frio", diz Serry, ou seja, eles desencadeiam respostas biológicas que neutralizam a diminuição da temperatura corporal.
Os ratos foram então colocados em uma sala escura e fria e alimentados com uma dieta rica em gordura, que é conhecida por reduzir a taxa metabólica.
Desligar os neurônios de defesa por seis horas levou a uma queda acentuada da temperatura no cérebro dos ratos. Seus batimentos cardíacos e pressão arterial também diminuíram e diminuíram. Por fim, o padrão das ondas cerebrais começou a se assemelhar ao padrão dos animais em estado de hibernação natural.
O mais interessante foi que, quando os cientistas interromperam o "tratamento", os ratos se recuperaram - no dia seguinte, eles não mostraram sinais de comportamento anormal.
Tentativas anteriores de induzir o torpor em animais que não hibernam falharam, mas este estudo mostrou que a inibição de neurônios na rafe pálida é essencial para induzir um estado semelhante ao torpor.
Se esses resultados forem confirmados pelo exemplo de mamíferos maiores, fará sentido passar para a hibernação em humanos. Serri e outros estão trabalhando para analisar melhor o controle do cérebro sobre o entorpecimento e como hackea-lo para colocá-lo em hibernação.
Qual é o próximo?
A imersão de uma pessoa em estado de hibernação, hibernação, animação suspensa - chame do que quiser - ainda está longe da realidade. Mas os resultados das pesquisas estão revelando gradualmente fatores moleculares e neuronais que poderiam, em teoria, nos fornecer um estado de congelamento profundo.
Ilya Khel
