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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, de acordo com um novo estudo liderado por pesquisadores da UCL.
O estudo, publicado 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.
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 baixa da Terra (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). ).
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.
Isto incluiu avaliações biomoleculares, fisiológicas e anatômicas utilizando 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 das quais foram para a Estação Espacial Internacional, bem como 11 simulações espaciais envolvendo ratos 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.
Os resultados indicaram que tanto os rins humanos como os dos 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 é um dos principais contribuintes para a formação de cálculos renais.
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 na problemas de saúde como pedras nos rins O que não sabemos é por que esses problemas ocorrem, nem o que acontecerá com os 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.”
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 realmente importam. protegendo-os da radiação galáctica, 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.
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