Como um teste na Estação Espacial Internacional pode ajudar a combater a perda óssea (no espaço e em Terra)

Depois de ser lançado para o espaço em 2015, o projeto da NASA, ESA e Agência Espacial Italiana, revela resultados positivos e mostram a importância das nanopartículas.

Um método testado na Estação Espacial Internacional (ISS, na sigla em inglês) pode vir a ajudar os cientistas a combaterem a degeneração óssea em voos espaciais de longa duração. Em cima da mesa está ainda a possibilidade de o sistema ajudar no tratamento da osteoporose na Terra.

Os resultados do teste mostram que um novo sistema de administração de medicamentos testado a bordo da ISS tem efeitos benéficos na transformação de células-tronco em osteoblastos, células responsáveis pela formação óssea.

Como explica a astronauta italiana Samantha Cristoforetti responsável pelo teste na ISS no diário de bordo, o osso é um tecido vivo que é constantemente destruído e restaurado. Enquanto as células designadas por osteoclastos destroem o osso, os osteoblastos produzem novas camadas de osso.

“Se essa destruição e produção estiverem em equilíbrio, está tudo bem", explica. Mas, na ausência de peso, como acontece no espaço, esse equilíbrio é perturbado e os osteoclastos acabam por “vencer”. O mesmo acontece com as pessoas com osteoporose, uma doença que leva à diminuição da massa óssea e deterioração da arquitetura do osso, o que aumenta o risco de fraturas.

Da Terra para a Estação Espacial Internacional

Antes de deixar a Terra, a experimentação do projeto designado por NATO iniciou-se com algumas rotações no solo. O objetivo? Induzir condições simuladas de microgravidade.

Uma das investigadoras que esteve envolvida no projeto na Terra explica que a ciência espacial requer uma fase de preparação de simulação na Terra antes de realizar a experimentação em órbitra. "É preciso saber de que forma é que as células se comportam na microgravidade e configurar o seu hardware".

As amostras e o “hardware” foram testados numa máquina de posicionamento aleatório antes do lançamento para o espaço, de forma a ajudar a equipa a compreender precisamente melhor o seu sistema e de que forma se pode comportar na microgravidade. Para isso, a equipa de cientistas testou quantas células sobreviveram, o número de células necessárias para a experimentação e se o material do recipiente era compatível com as suas amostras.

Assim que o hardware ficou pronto para seguir para o espaço foi embalado numa nave Dragon da SpaceX à boleia do foguetão Falcon 9. O lançamento decorreu no Cape Canaveral Air Force Station, no Estado da Flórida, nos Estados Unidos, a 14 de abril de 2015.

A astronauta italiana começou, então, a experimentação do projeto, carregando as amostras para o Kubik da estação espacial, uma incubadora onde as células-tronco foram colocadas durante o estudo. Após a instalação, o processo prosseguiu, com o objetivo de confirmar se o sistema baseado em nanopartículas poderia promover as células-tronco a transformarem-se células formadoras de osso.

O sistema testado foca-se em três componentes principais: nanopartículas, hidroxiapatita, constituinte mineral natural encontrado no osso, e estrôncio, componente que atua nas células ósseas.

Para conseguir a integração da nanopartícula no osso, a equipa do projeto NATO usou hidroxiapatita. Este composto foi enriquecido com estrôncio, que pode ter efeitos positivos na saúde óssea.

“As nanopartículas de estrôncio são um novo e eficaz tratamento não biológico para lesões ósseas e podem ser usadas como uma terapia poderosa para a regeneração óssea”, diz Livia Visai, uma das líderes do projeto. A equipa da NATO ambiciona agora explorar mais as nanopartículas de estrôncio, seja em suplementos alimentares ou em implantes para ossos quebrados.

O projeto foi apoiado pela Estação Espacial Europeia em colaboração com a ESA e a NASA.