Os membros da tripulação que participaram do experimento Mars500 mostraram mudanças significativas em sua microbiota intestinal em 520 dias de confinamento, de acordo com um novo estudo realizado por cientistas da Université de Montreal e da McGill University.

O estudo, publicado hoje no Jornal de Biotecnologia Computacional e Estrutural e financiado pela Agência Espacial Canadense, analisou dados de amostras fecais de seis membros da tripulação da Rússia, Europa e China.

A tripulação viveu em um habitat completamente vedado em Moscou de junho de 2010 a novembro de 2011 para simular uma missão tripulada a Marte, que as agências espaciais internacionais esperam fazer na década de 2030. Seu confinamento foi o mais longo já realizado com humanos em condições controladas.

O objetivo:testar o impacto de viver isolado do mundo na saúde fisiológica e psicológica. No fim, todos os seis membros da tripulação emergiram com grandes alterações em sua massa corporal, força muscular e outros indicadores, estudos anteriores mostraram.

A descoberta de alterações no microbioma representa um elo perdido entre esses sintomas e aprofunda a compreensão dos cientistas sobre o quão bem os astronautas serão capazes de trabalhar e se recuperar de voos espaciais de longa duração, e também como os humanos geralmente interagem com seus habitats.

Principais perturbações no metabolismo

Além de sofrer perdas significativas de massa corporal e força muscular, depois que eles saíram do confinamento, a tripulação do Mars500 mostrou grandes interrupções pré-diabéticas em seu metabolismo de glicose, um sintoma frequentemente observado após um vôo espacial prolongado.

Em seu estudo, os pesquisadores usaram a tecnologia genômica desenvolvida recentemente para identificar várias mudanças no microbioma na tripulação, incluindo perdas de bactérias intestinais benéficas que normalmente degradam o amido resistente, melhorar a absorção de nutrientes e prevenir a inflamação intestinal.

A análise também descobriu que o longo confinamento parecia aumentar um número de bactérias intestinais recentemente descobertas em humanos e cujo significado para a saúde humana ainda não foi devidamente compreendido.

"Temos que ter cuidado para não assumir uma relação causal entre as mudanças do microbioma intestinal e a interrupção do metabolismo da tripulação, "disse o biólogo da UdeM Nicholas Brereton, o principal autor do estudo e pesquisador do Institut de Recherche en Biologie Végétale da universidade.

“Um passo importante '

"Mas a redução significativa dessas bactérias intestinais em particular faz sentido com os sintomas e a identificação de mudanças significativas no microbioma é um passo importante para salvaguardar a saúde do astronauta."

Adicionado seu colega e co-autor Frédéric Pitre, um biólogo da UdeM:"O que nos deixa intrigados é o aumento significativo de espécies microbianas desconhecidas específicas que foram observadas em outros estudos recentes usando tecnologias metagenômicas avançadas, mas ainda são um mistério."

A deterioração da saúde musculoesquelética e metabólica dos astronautas é conhecida por ser um importante fator de risco em voos espaciais, e espera-se que o efeito seja ampliado em missões de longa duração, como durante uma missão tripulada a Marte.

Para seu estudo, Brereton e sua equipe desenvolveram técnicas genômicas de alta resolução para identificar e quantificar com precisão as espécies do microbioma intestinal - e eventualmente descobriram que mais de 200 foram compartilhadas entre a tripulação.

"Comum entre os indivíduos '

"Partes substanciais do microbioma humano são altamente exclusivas para cada indivíduo, muito parecido com qualquer outro ecossistema, mas também existem bactérias intestinais importantes comuns entre os indivíduos, "disse Emmanuel Gonzalez, um especialista em metagenômica na Iniciativa Interdisciplinar em Infecção e Imunidade de McGill.

"Avaliar o microbioma em alta resolução nos permitiu observar essas mudanças compartilhadas significativas na tripulação do Mars500 que não foram vistas anteriormente, "disse Gonzalez, o autor sênior do estudo, que também é associado ao Centro Canadense de Genômica Computacional da McGill.

"Outra comparação interessante, " ele adicionou, "estava entre as bactérias intestinais da tripulação e aquelas nas superfícies de seu habitat selado, que dá uma visão real sobre até que ponto os microbiomas humanos e ambientais podem interagir como uma espécie de diálogo entre os ecossistemas. "

"A reanálise do experimento Mars500 revela alterações comuns do microbioma intestinal em astronautas induzidas por confinamento de longa duração, "por Nicholas Brereton, Frédéric Pitre e Emmanuel Gonzalez, foi publicado em 22 de abril, 2021 no Jornal de Biotecnologia Computacional e Estrutural .