A investigação sobre os mecanismos celulares e moleculares subjacentes à resposta à gravidade alterada no espaço avançou significativamente, fornecendo conhecimentos mais profundos e permitindo o desenvolvimento de contramedidas para mitigar os efeitos prejudiciais das viagens espaciais na saúde e no desempenho humanos:

Adaptação celular à microgravidade:

- Suscetibilidade às alterações da gravidade:Diferentes tipos de células exibem vários graus de suscetibilidade às alterações da gravidade, com algumas adaptando-se mais rapidamente do que outras. Estudos descobriram que células derivadas de tecidos musculares, ósseos e imunológicos são particularmente sensíveis às condições de microgravidade.

Regulação Transcricional e Epigenética:

- Alterações na expressão gênica:a gravidade alterada afeta os padrões de transcrição e expressão gênica nas células, impactando processos celulares como metabolismo, crescimento celular, diferenciação e apoptose. Modificações epigenéticas também foram implicadas nessas alterações na expressão gênica.

- Envolvimento de RNA não codificante:Moléculas de RNA não codificantes, incluindo microRNAs (miRNAs), RNAs não codificantes longos (lncRNAs) e RNAs circulares (circRNAs), desempenham um papel crucial na regulação da expressão gênica sob condições alteradas de gravidade.

Alterações citoesqueléticas e morfológicas:

- Reorganização do citoesqueleto:A microgravidade leva a alterações na organização e estrutura do citoesqueleto, afetando a morfologia, adesão e motilidade celular.

- Alterações da Matriz Extracelular:A matriz extracelular (MEC), composta por proteínas e polissacarídeos, sofre modificações sob gravidade alterada, afetando as interações célula-matriz e a integridade tecidual.

Sinalização celular e metabolismo:

- Transdução de Sinal Alterada:A microgravidade interrompe várias vias de sinalização, incluindo aquelas que envolvem fatores de crescimento, citocinas e hormônios, impactando a comunicação e a resposta celular.

- Mudanças metabólicas:O metabolismo energético, a utilização de nutrientes e a função mitocondrial são afetados nas células expostas à gravidade alterada, contribuindo potencialmente para a perda muscular e óssea.

Adaptação do sistema imunológico:

- Resposta imunológica desregulada:a gravidade alterada afeta a função das células imunológicas, levando a alterações na resposta imunológica, inflamação e capacidade de combater infecções.

- Migração de células imunológicas:A migração de células imunológicas e a vigilância imunológica podem ser prejudicadas em condições de microgravidade, afetando a eficácia geral do sistema imunológico.

Adaptações neurológicas e sensoriais:

- Sistema Vestibular e Orientação Espacial:A gravidade alterada desafia o sistema vestibular, perturbando a percepção da orientação espacial e causando sintomas como enjôo espacial.

- Plasticidade Cerebral e Alterações Cognitivas:A exposição prolongada à gravidade alterada pode levar a alterações neuroplásticas na estrutura e função do cérebro, afetando os processos cognitivos e o controle motor.

Estratégias de desenvolvimento e contramedidas:

- Sistemas que imitam a gravidade:Os investigadores estão a desenvolver sistemas ou dispositivos de gravidade artificial que podem simular forças semelhantes à gravidade em células e organismos, proporcionando uma potencial contramedida para mitigar os efeitos da microgravidade.

- Intervenções Farmacológicas:Visar vias celulares específicas e moléculas de sinalização com agentes farmacológicos pode ajudar a mitigar algumas das consequências negativas da exposição alterada à gravidade.

- Exercício e Nutrição:O exercício regular e as intervenções dietéticas específicas têm-se mostrado promissores na neutralização dos efeitos prejudiciais da microgravidade nos sistemas muscular, ósseo e cardiovascular durante as missões espaciais.

- Abordagem multidisciplinar:Enfrentar os desafios da gravidade alterada requer uma abordagem multidisciplinar que combine conhecimentos em biologia celular, fisiologia, biofísica, engenharia e medicina.