Microgravidade e espermatozoides: como a gravidade pode ser decisiva na reprodução no espaço

Quando se fala em viver fora da Terra, pensamos em ossos, músculos e radiação - mas há uma pergunta bem mais básica: será que o corpo humano consegue, sequer, reproduzir-se em microgravidade? Um novo trabalho sugere que, para os espermatozoides, a ausência de gravidade pode ser como tentar encontrar o caminho às apalpadelas.

Investigadores da Universidade de Adelaide, na Austrália, mostraram em laboratório que a falta de gravidade pode jogar contra os nossos gâmetas – um possível risco das viagens espaciais tanto para humanos como para os mamíferos que levemos connosco.

O estudo simulou microgravidade na Terra com um clinóstato 3D, um equipamento que roda de forma contínua para que as amostras biológicas deixem de “sentir” o que é cima e baixo. Com esta ferramenta, testou-se como os espermatozoides de humanos, porcos e roedores percorriam um canal sem a tração habitual da gravidade a orientar o percurso.

De certa forma, foi como se os espermatozoides fossem “vendados e rodopiados” antes de serem lançados à procura de um óvulo onde ancorar o futuro - uma espécie de jogo de festa em miniatura, mas com consequências muito maiores.

O canal que tinham de atravessar foi desenhado para imitar o trato reprodutor feminino dos mamíferos. Se o espermatozoide ficasse baralhado quanto ao que é cima ou baixo, frente ou trás, a navegação tornava-se mais difícil.

"We observed a significant reduction in the number of sperm that were able to successfully find their way through the chamber maze in microgravity conditions compared to normal gravity," explica a bióloga Nicole McPherson, da Universidade de Adelaide.

"This was experienced right across all models, despite no changes to the way sperm physically move. This indicates that their loss of direction was not due to a change in motility but other elements."

Os resultados dão continuidade a um estudo de 2024 que concluiu que espermatozoides humanos expostos a níveis de gravidade oscilantes apresentavam reduções significativas no movimento e na saúde.

Agora, ao que tudo indica, essas alterações também podem afetar a capacidade de um espermatozoide se orientar dentro de um canal.

Os autores do estudo mais recente, liderado pela imunologista reprodutiva Hannah Lyons, ainda não sabem ao certo por que isto acontece, mas propõem que, sem a força consistente da gravidade, as células podem perder contacto com as paredes do canal - e essas paredes poderão ser decisivas para definir a direção a seguir.

Ainda assim, a gravidade não é a única “pista” usada pelos espermatozoides para avançar. Os investigadores conseguiram levar espermatozoides humanos, em microgravidade, até ao fim do labirinto desde que criassem um rasto químico forte usando a hormona progesterona.

"These findings underscore the importance of chemotactic sperm responses under microgravity," concluem os autores.

"Interestingly, our results indicate that sperm may possess adaptive
processes that enable them to reach the site of fertilization even in the
absence of gravity."

Mas a ausência de gravidade pode perturbar mais do que a orientação. Mesmo que um espermatozoide exposto à microgravidade chegue a um óvulo, podem existir efeitos a jusante.

Quando os investigadores passaram espermatozoides de rato pelo clinóstato durante quatro horas e depois os colocaram em contacto com óvulos, as taxas de fertilização foram 30 por cento mais baixas do que com espermatozoides típicos.

"We observed reduced fertilization rates during four-to-six hours of exposure to microgravity," diz McPherson.

"Prolonged exposure appeared to be even more detrimental, resulting in development delays and, in some cases, reduced cells that go on to form the fetus in the earliest stages of embryo formation."

Se o mesmo se aplica a humanos ainda não é claro, mas no clinóstato os espermatozoides humanos e os de rato comportaram-se de forma semelhante.

À medida que os voos espaciais comerciais ganham ritmo, alguns cientistas têm alertado que sabemos demasiado pouco sobre como a microgravidade e outros riscos do espaço, como a radiação, podem afetar as gónadas humanas e a reprodução.

"These insights… underscore the complexity of reproductive success in microgravity and the critical need for further research across all stages of early development," concluem os investigadores de Adelaide.

"Understanding the molecular and mechanical sensitivity of gametes and embryos to altered gravity is essential for ensuring the long-term reproductive sustainability of humans and livestock in space."

O estudo foi publicado na Communications Biology.