O histórico NASA Twins Study investigou os astronautas gêmeos idênticos Scott e Mark Kelly e forneceu novas informações sobre os efeitos do tempo no espaço para a saúde.

A professora Susan Bailey da Colorado State University foi uma dos mais de 80 cientistas de 12 universidades que realizaram pesquisas sobre o experimento do livro didático; Mark permaneceu na Terra enquanto Scott orbitava no alto por quase um ano. O enorme esforço foi coordenado pelo Programa de Pesquisa Humana da NASA.

Bailey continuou sua pesquisa da NASA e agora se junta a mais de 200 investigadores de dezenas de acadêmicos, governo, grupos aeroespaciais e da indústria publicarão um pacote de 30 artigos científicos em cinco periódicos da Cell Press em 25 de novembro.

Jared Luxton, que recentemente recebeu seu doutorado em biologia celular e molecular na CSU, é o primeiro autor de dois dos estudos. Ele agora é um cientista de dados do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos em Fort Collins.

A pesquisa - incluindo um artigo abrangente que cobre o que os investigadores aprenderam sobre as características fundamentais do voo espacial - representa o maior conjunto de dados de biologia espacial e efeitos sobre a saúde de astronautas já produzidos.

Para Bailey, é também um marco que marca muitos anos de trabalho com a NASA, que incluiu seu papel principal em estudos básicos de radiação e a honra de ser selecionada como investigadora para o Estudo de gêmeos e projetos de pesquisa simultâneos envolvendo astronautas. Durante este tempo, vários alunos de pós-graduação em seu laboratório obtiveram diplomas de doutorado sob sua orientação.

"Agora temos uma base para construir - coisas que sabemos que devemos procurar nos futuros astronautas, incluindo mudanças no comprimento do telômero e respostas a danos no DNA, "Bailey disse." Indo em frente, nosso objetivo é ter uma ideia melhor dos mecanismos subjacentes, do que está acontecendo durante o vôo espacial de longa duração no corpo humano e como isso varia entre as pessoas. Nem todo mundo responde da mesma maneira. Essa foi uma das coisas boas de ter um grupo maior de astronautas nesses estudos. "

Estudando as extremidades dos cromossomos, com implicações para o envelhecimento

Bailey é um especialista em telômeros e danos ao DNA induzidos por radiação, áreas de pesquisa que foram de grande interesse em todo o mundo quando o estudo Twins foi publicado. Nesse estudo, ela e sua equipe descobriram que os telômeros de Scott em seus glóbulos brancos ficavam mais longos no espaço, e posteriormente voltou ao comprimento quase normal depois que ele estava de volta à Terra.

Os telômeros são "capas" protetoras nas extremidades dos cromossomos que encurtam com a idade. Grandes mudanças no comprimento dos telômeros podem significar que uma pessoa está em risco de envelhecimento acelerado ou de doenças que vêm junto com o envelhecimento, doenças cardiovasculares e câncer, por exemplo.

Na última pesquisa, Bailey, Luxton, A pesquisadora sênior Lynn Taylor e a equipe estudaram um grupo de 10 astronautas não relacionados, incluindo o ex-aluno da CSU, Dr. Kjell Lindgren, comparando os resultados com as descobertas dos gêmeos Kelly. Os pesquisadores não tiveram acesso a sangue em vôo e outras amostras de todos os membros da tripulação, mas Bailey disse que eles tinham amostras de sangue antes e depois do vôo espacial para todos.

As investigações envolveram astronautas que passaram aproximadamente seis meses na Estação Espacial Internacional em órbita baixa da Terra, que é protegido de alguma radiação espacial. Apesar da proteção, os cientistas encontraram evidências de danos ao DNA que podem ser sinais de alerta de possíveis efeitos sobre a saúde.

Nova descoberta do estresse oxidativo

Entre as novas descobertas, a equipe de pesquisa descobriu que o estresse oxidativo crônico durante o vôo espacial contribuiu para o alongamento do telômero que observaram. Eles também descobriram que os astronautas em geral tinham telômeros mais curtos após o vôo espacial do que antes. A equipe também observou diferenças individuais nas respostas.

Para obter mais informações sobre essas descobertas, A equipe de Bailey também estudou alpinistas gêmeos que escalaram o Monte Everest, um ambiente extremo na Terra. Os gêmeos não escaladores permaneceram em uma altitude mais baixa, incluindo em Boulder, Colorado. Notavelmente, a equipe encontrou evidências semelhantes de estresse oxidativo e mudanças no comprimento dos telômeros nos escaladores.

Christopher Mason, professor associado da Weill Cornell Medicine e co-autor com Bailey, realizaram análises de expressão gênica nos escaladores do Monte Everest. Ele encontrou evidências de uma telomerase-independente, via de recombinação de manutenção do comprimento dos telômeros conhecida por resultar em telômeros mais longos.

Bailey disse que quando ocorre o estresse oxidativo crônico, danifica os telômeros.

"As células sanguíneas normais estão morrendo e tentando sobreviver, "ela disse." Eles estão se adaptando ao novo ambiente. Algumas células ativarão uma via alternativa para manter seus telômeros funcionando. É semelhante ao que acontece com alguns tumores. Algumas das células emergem desse processo. Isso é o que pensamos que estamos vendo durante o vôo espacial também. "

Luxton disse que o mecanismo descrito acima, conhecido como alongamento alternativo de telômeros, ou ALT - foi uma descoberta inesperada.

"Você geralmente vê isso no câncer ou em embriões em desenvolvimento, " ele disse.

Cuide de seus telômeros

Semelhante às conclusões do Estudo Twins, Bailey disse que as novas descobertas têm implicações para os futuros viajantes espaciais que estabelecem uma base na Lua ou viajam para Marte, ou mesmo como turista espacial. As missões de exploração de longa duração envolverão mais tempo e distância fora da proteção da Terra.

Embora telômeros mais longos no espaço possam parecer uma coisa boa, talvez até mesmo uma "fonte da juventude, "a cientista disse que suspeita de um final um pouco diferente para a história.

"Vida útil estendida, ou imortalidade, de células que sofreram danos de DNA induzidos por radiação espacial, como inversões cromossômicas, é uma receita para aumentar o risco de câncer, " ela disse.

Bailey disse que ela e a equipe observaram frequências crescentes de inversões em todos os membros da tripulação, durante e após o vôo espacial.

"Os telômeros realmente refletem nosso estilo de vida - seja dentro ou fora do planeta, "disse Bailey." Nossas escolhas fazem diferença em quão rápido ou bem estamos envelhecendo. É importante cuidar de seus telômeros. "