Uma equipe internacional de cientistas estudou peixes que visitaram a ISS e descobriram os mecanismos celulares que controlam a perda óssea em gravidade zero. Acontece que a microgravidade muda a forma como os genes são responsáveis pelo desenvolvimento das células ósseas.
Na verdade, não são apenas os esqueletos de peixes que ficam doentes com microgravidade. A perda de tecido ósseo é um dos problemas mais sérios enfrentados pelos astronautas durante e após seus turnos na ISS. As manifestações de perda assemelham-se à osteoporose senil, embora os astronautas a encontrem muito antes da velhice - os ossos tornam-se mais frágeis e quebradiços e perdem cálcio. Mudanças no nível celular são perceptíveis imediatamente após voar em um avião de mergulho.
O mecanismo celular de perda óssea permaneceu obscuro até agora. É sabido que a gravidade zero muda muito em um organismo vivo - por exemplo, o coração gradualmente perde sua habilidade de acelerar com uma mudança brusca de pressão. Por causa disso, os astronautas que voltaram à Terra desmaiam com movimentos repentinos. Mudanças também ocorrem no nível de expressão gênica e foram observadas durante a coleta de biomateriais dos astronautas.
Recipientes de peixes de laboratório com água-viva chegam à ISS
Para saber o que exatamente acontece nas células ósseas e cartilaginosas em gravidade zero, os cientistas decidiram enviar à ISS peixes japoneses de aquário (Oryzias latipes), cujos mecanismos celulares para o desenvolvimento dos ossos e cartilagens são muito semelhantes aos dos mamíferos. Em 2014, peixes geneticamente modificados voaram a bordo da estação espacial, em cujos corpos o aumento da atividade de certos genes se revelou como um brilho intenso.
Descobriu-se que já no primeiro dia em gravidade zero, 105 genes começaram a funcionar muito nos peixes e outros 49, ao contrário, eram muito menos ativos no espaço do que nos corpos dos peixes do grupo de controle da Terra. Desses genes, 5 estão associados ao desenvolvimento de células esqueléticas: dois regulam o crescimento de osteoblastos (células ósseas jovens) e três - osteoclastos - células gigantes que estão envolvidas na dissolução do tecido ósseo existente. Todos esses genes regulam a produção de fatores de transcrição que estão envolvidos no desenvolvimento de osteoblastos e osteoclastos.
Peixe medaka
Vídeo promocional:
Em condições normais, esses genes entram em operação em momentos diferentes, mas a ausência de peso mudou seus horários e levou a sérias mudanças na estrutura do tecido ósseo. Os cientistas ainda não explicaram exatamente como isso acontece em peixes de laboratório e em humanos.
Ainda mais importantes são as conclusões gerais feitas pelos autores do estudo: mudanças na atividade do gene no primeiro dia de uma mudança na gravidade sugerem que a célula tem um mecanismo de defesa pronto contra saltos de gravidade, que liga quase que instantaneamente. Esse mecanismo altera significativamente toda a estrutura da cromatina - a substância do núcleo da célula, que consiste em DNA, RNA e proteínas necessárias ao seu funcionamento, sintonizando o núcleo de acordo com a mudança da gravidade.
Os resultados da pesquisa são publicados em Relatórios Científicos.
