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Experimentos com células-tronco na Estação Espacial Internacional mostram um contraste curioso entre os efeitos da microgravidade no coração humano adulto e na formação inicial de estruturas cardíacas cultivadas em laboratório.
A microgravidade, conhecida por provocar alterações no sistema cardiovascular de astronautas durante missões espaciais, pode ter um efeito diferente quando o objetivo é produzir tecidos cardíacos humanos a partir de células-tronco.
Pesquisadores do Cedars-Sinai, nos Estados Unidos, observaram que organoides cardíacos, estruturas tridimensionais que reproduzem algumas características iniciais do coração, foram produzidos com mais facilidade e em maior quantidade a bordo da Estação Espacial Internacional do que em sistemas usados em laboratórios na Terra.
O achado expõe um contraste estudado pela medicina espacial.
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No corpo humano já formado, a ausência quase total de gravidade altera a distribuição de fluidos, reduz parte da carga de trabalho do coração e pode levar à perda de condicionamento muscular.
Em células ainda em desenvolvimento, porém, esse mesmo ambiente parece favorecer etapas da organização celular, segundo os pesquisadores envolvidos nos experimentos.
A descoberta foi apresentada por Arun Sharma, diretor do Centro de Pesquisa em Medicina Espacial do Cedars-Sinai, durante a 46ª reunião anual da International Society for Heart and Lung Transplantation, realizada em Toronto, no Canadá.
Para o cientista, a diferença pode estar no momento em que as células entram em contato com a microgravidade.
“De um lado, você tem coisas que já foram produzidas antes sendo expostas à baixa gravidade e potencialmente se deteriorando”, afirmou Sharma ao Space.com. “Do outro, você está de fato criando essas coisas do zero no espaço. É possível que o processo de produção seja facilitado pela baixa gravidade.”
Microgravidade altera o coração dos astronautas
Durante missões espaciais, o corpo deixa de responder à gravidade como ocorre na superfície da Terra.
Sem a referência física de cima e baixo, os fluidos corporais se redistribuem.
Parte do sangue que normalmente ficaria mais concentrada nas pernas passa a se deslocar para regiões superiores do corpo, como cabeça e tórax.
Essa mudança também afeta o coração.
Como o órgão não precisa bombear sangue contra a gravidade da mesma forma, sua musculatura pode perder condicionamento ao longo do tempo.
Pesquisas com astronautas e estudos com células cardíacas enviadas ao espaço já apontaram alterações na contração, no metabolismo e no formato do coração em condições de microgravidade.
Esse processo não significa que o coração deixe de funcionar, mas indica que o sistema cardiovascular precisa se adaptar ao ambiente espacial.
Por esse motivo, a saúde cardíaca dos astronautas é acompanhada antes, durante e depois das missões.
Nos experimentos liderados por Sharma, a questão analisada foi outra.
Em vez de observar apenas tecidos já formados, a equipe investigou o comportamento de células humanas em fase de desenvolvimento quando expostas à microgravidade.
Mini-corações humanos são organoides cardíacos
Os mini-corações mencionados na pesquisa não são órgãos completos e não têm capacidade de substituir um coração humano.
Trata-se de organoides cardíacos, pequenos agrupamentos celulares organizados em três dimensões, usados para reproduzir aspectos básicos do tecido cardíaco em formação.
Essas estruturas são criadas a partir de células-tronco.
Em muitos estudos atuais, cientistas utilizam células adultas, como as retiradas da pele ou do sangue, e as reprogramam em laboratório para que retornem a um estado semelhante ao de células-tronco.
Depois, por meio de sinais químicos específicos, essas células são direcionadas para se transformar em células cardíacas.
Com o avanço do processo, elas se agrupam, passam a se organizar e podem apresentar comportamentos associados ao tecido do coração em desenvolvimento, incluindo contrações.
Esse tipo de modelo é usado em pesquisas sobre doenças, testes de medicamentos e estudos sobre a formação do órgão.
Na Terra, uma das estratégias para produzir organoides em maior escala envolve biorreatores de suspensão.
Esses equipamentos mantêm as células flutuando, condição considerada útil para o crescimento tridimensional.
Para isso, no entanto, os sistemas precisam agitá-las ou girá-las continuamente.
Sharma afirmou que as células se beneficiam desse crescimento em suspensão, mas podem reagir ao movimento forçado.
“As células adoram ser cultivadas dessa forma. Mas, para forçá-las à suspensão, normalmente você precisa girá-las e introduzir algum tipo de força, que as células conseguem perceber. E elas não gostam de estar sempre agitadas desse jeito”, disse.
Estação Espacial Internacional permite células em suspensão
Na Estação Espacial Internacional, a suspensão ocorre sem a mesma necessidade de rotação mecânica.
Em microgravidade, as células permanecem flutuando com menor interferência de forças externas usadas em equipamentos terrestres.
Esse ambiente pode contribuir para um crescimento mais uniforme dos organoides, de acordo com os pesquisadores.
Sharma relatou que os experimentos mostraram “um aumento muito significativo” na produção dessas estruturas, mas não informou números exatos porque os resultados ainda não foram publicados em artigo científico revisado por pares.
Até o momento, o relato aponta uma possível aplicação da microgravidade na pesquisa em medicina regenerativa.
A proposta não envolve uso clínico imediato, mas a investigação de condições que permitam produzir tecidos humanos com características diferentes das obtidas em laboratório na Terra.
O Cedars-Sinai já investigava como a microgravidade influencia células humanas e organoides.
Em agosto de 2025, a instituição informou que pesquisadores trabalhavam com organoides de coração e cérebro derivados de células-tronco, com o objetivo de estudar doenças e avaliar se a produção em microgravidade poderia trazer vantagens em relação a métodos convencionais.
Tecidos cardíacos feitos no espaço ainda estão em fase experimental
Apesar dos resultados descritos pela equipe, os mini-corações cultivados no espaço ainda não foram usados em seres humanos.
Também não há ensaios clínicos anunciados para aplicar esse tipo de tecido diretamente em pacientes no curto prazo.
Uma das frentes estudadas na área envolve remendos cardíacos produzidos com células-tronco.
Esses patches são pesquisados como possível recurso para pessoas com lesões no músculo do coração, já que o tecido cardíaco humano tem capacidade limitada de regeneração após danos importantes.
Segundo Sharma, a microgravidade pode permitir a produção de remendos mais espessos e resistentes, com menor risco de colapsar sob a própria estrutura quando comparados aos cultivados na Terra.
Essa possibilidade, porém, ainda depende de validação experimental, testes de segurança e avaliação por órgãos reguladores antes de qualquer uso médico.
Em uma etapa mais próxima da prática científica atual, organoides cardíacos produzidos no espaço podem servir para pesquisas com medicamentos.
Como essas estruturas reproduzem parte do comportamento do tecido humano, elas podem ajudar a observar respostas a fármacos, investigar mecanismos de doenças cardíacas e comparar o comportamento de células com diferentes perfis genéticos.
Esse uso ocorre em um contexto de alta carga global das doenças cardiovasculares.
Como essas enfermidades estão entre as principais causas de morte no mundo, modelos experimentais mais próximos do tecido humano são estudados para reduzir diferenças entre resultados obtidos em laboratório e respostas observadas em pacientes.
Pesquisa com células cardíacas terá novos envios ao espaço
A equipe de Sharma planeja enviar novos experimentos com células cardíacas à Estação Espacial Internacional em uma missão de reabastecimento da NASA operada pela SpaceX, a CRS-35, prevista para não antes de agosto.
A meta é ampliar a compreensão sobre o desenvolvimento de células humanas em microgravidade e avaliar em que condições esse ambiente pode ser usado para fabricar tecidos biológicos de forma controlada.
O custo de levar materiais ao espaço permanece entre os obstáculos para esse tipo de pesquisa.
Além disso, qualquer aplicação médica exigirá padronização dos métodos, repetição independente dos resultados e aprovação regulatória.
Ainda assim, a órbita terrestre baixa oferece uma condição física que não é reproduzida de maneira idêntica em laboratórios terrestres.
Para cientistas da área, isso permite observar processos celulares sob uma perspectiva diferente da disponível em ambiente com gravidade normal.
A descoberta não indica que transplantes cardíacos feitos com tecidos espaciais estejam próximos, nem que mini-corações artificiais estejam prontos para uso clínico.
O resultado apresentado até agora é mais delimitado: um ambiente associado à perda de condicionamento do coração adulto pode, em determinadas condições, favorecer a formação inicial de estruturas cardíacas humanas em laboratório.
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