E se a humanidade tivesse que viajar para uma colônia da Terra localizada em um planeta distante, mas essa viagem durasse mais de 200 anos? Como resolver a passagem do tempo, como economizar energia? As cápsulas de hibernação ou “sono” artificial prolongado têm sido objetos de culto no cinema espacial. Um dos melhores exemplos é sem dúvida passageiros (2016), em que dois passageiros acordam por engano 90 anos antes de chegarem ao seu destino. Uma trama que parece reservada à ficção científica, mas na verdade é inspirada no avanços da medicina na vida real.
Há anos, instituições como a NASA vêm investigando como colocar os astronautas em um estado de “animação suspensa” ou hipersono durante a viagem espacial de longa duração, que a espécie humana tanto almeja realizar. O interesse também vem da medicina, um campo no qual já estão sendo testadas diferentes técnicas de hibernação que salvam vidas, como a cirurgia de baixa temperatura. Um dos objetivos é, por exemplo, que os pacientes que sofrem um AVC cheguem a esse estado de “sonolência”, durante o qual o cérebro refrigerado pode sobreviver com menos oferta de oxigênio. Isso ofereceria aos médicos uma tempo vital para tratar os vasos sanguíneos bloqueado ou quebrado.
Todos esses são avanços que, no momento, não são possíveis com segurança. Mas agora, uma equipe de cientistas da Universidade de Washington capturou o interesse internacional sobre seu trabalho, após a publicação de seu estudo na revista Nature Metabolism, no qual afirmam ter dado mais um passo para tornar a hibernação humana uma realidade.
Para que serve a hibernação humana?
Muitos animais hibernam como estratégia para sobreviver em tempos de escassez de alimentos. Organismos em hibernação entram em um estado chamado “torpor”, no qual tanto a temperatura corporal quanto a sua taxa metabólica cai drasticamente, de modo que suas necessidades de energia são drasticamente reduzidas. Mas, além disso, parece que a resistência de um animal à radiação aumenta durante essas fases de torpor, em parte porque a velocidade com que as células se dividem diminui e sua capacidade de reparar danos no DNA aumenta.
No estudo, os pesquisadores americanos dizem ter conseguido induzir um estado muito parecido com a hibernação em ratos e camundongos, uma espécie que não hiberna naturalmente. A equipa científica revela que, para o conseguir, têm utilizado ultrassons direcionados para uma zona específica do cérebro. Dessa forma, eles conseguiram entrar em um estado chamado “torpor”, que inclui uma redução do metabolismo e da temperatura corporal para economizar energia.
Segundo os autores, se essa técnica fosse aplicada em humanos, poderia ser usada em viagem espacial ou medicina, para aumentar as chances de sobrevivência em situações de risco de vida. “Se demonstrada com sucesso em humanos, esta tecnologia tem grande potencial para aplicações médicas, especialmente em doenças com risco de vida, como AVC e infarto do miocárdioaponta Hong Chen.
O principal autor do estudo e professor associado de engenharia biomédica na Universidade de Washington em St Louis, também disse à Live Science que “induzir um estado de torpor nesses pacientes pode estender a janela de tratamento e aumentar suas chances de sobrevivência.
Como eles conseguiram isso?
Os cientistas explicam que, durante o experimento, enviaram pulsos ultrassônicos às cabeças dos roedores para induzir aquele estado semelhante à hibernação reversível. Chamada de “hipotermia induzida por ultrassom” ou UIH, a tecnologia “representa um avanço tecnológico significativo em evocar torpor artificial”, como previram os autores no estudo publicado na Nature.
O método, pioneiro no gênero, dispara ultrassom em uma região do cérebro responsável por controlar o metabolismo e temperatura corporal. Com isso, é possível reduzir a temperatura média do organismo dos roedores para 3,5 ºC, ao mesmo tempo em que diminuem a frequência cardíaca e o consumo de oxigênio.
Funcionará para humanos?
Segundo os autores, sim, embora mais pesquisas sejam necessárias. Matteo Cerri, Professor Associado de Fisiologia no Departamento de Ciências Biomédicas e Neuromotoras da Universidade de Bolonha (Itália), que não participou do estudo, afirma que “trata-se um avanço significativo, pois é o primeiro para usar uma tecnologia não invasiva”, que “abrirá novos e emocionantes campos de pesquisa”.
No entanto, explica ao Science Media Center que “a principal limitação é o efeito muito modesto” que esta tecnologia obteve em ratos. Em sua opinião, “é possível que estejamos caminhando para um sistema composto, que pode mesclar estimulação ultrassônica com drogas para atingir hipometabolismo significativo em humanos. Os efeitos limitados em ratos, embora significativos, também sugerem que ainda há mais trabalho a ser feito para aplicações humanas adequadas. Dado o grau de hipometabolismo alcançado, acredito que esta tecnologia será útil em condições específicas onde mesmo uma hipotermia modesta já pode ser altamente benéfica, ao invés de viagens interplanetárias”.
Por sua vez, Vladyslav Vyazovskiy, professor de Fisiologia do Sono na Universidade de Oxford (Reino Unido), aponta que “embora seja muito provável que os humanos possam hibernar de alguma forma, os mecanismos neurofisiológicos e moleculares subjacentes podem ser muito diferente dos outros animais“. Assim, por exemplo, o torpor diário “pode ser induzido em camundongos por jejum agudo, e isso não ocorre em humanos, pelo que sabemos”.
“Hibernadores sazonais começam a se preparar para a hibernação muitas semanas antes da hibernação ocorrer. […] Os seres humanos são menos sazonais e, portanto, os mecanismos e o significado da hibernação em humanos pode ser muito diferente. Ainda assim, a hibernação é uma estratégia muito inteligente usada por muitas espécies para lidar com condições ambientais adversas e pode ser essencialmente um estado padrão de nossa fisiologia”.
Domenico Tupone, Professor do Departamento de Ciências Biomédicas e Neuromotoras da Universidade de Bolonha (Itália) e Professor Assistente de Pesquisa em Cirurgia Neurológica da Faculdade de Medicina da Oregon Health & Science University (Estados Unidos), também mostra seus Bookings. No seu caso, admite que “os ratos são animais muito pequenos em comparação com os humanos” e adverte que “a zona pré-óptica do hipotálamo é uma região muito profunda do cérebro humano e seria difícil imaginar que um estímulo extracraniano pudesse ser eficaz em uma região tão profunda sem interferir nas regiões intermediárias do cérebro”,
No entanto, ele aponta que “uma microdispositivo implantável, semelhante a eletrodos de estimulação cerebral profunda, provavelmente poderia ser implantado diretamente (não sem efeitos colaterais) e provavelmente seria aplicável. Isso seria feito? Provavelmente não”, ele especula. Por outro lado, ele observa que “abordagens farmacológicas, que normalmente interfeririam em uma área muito maior do cérebro ou em todo o corpo, levariam a uma série de efeitos colaterais” e que, portanto, são necessários mecanismos alternativos que visam áreas mais específicas para induzir a hibernação.
“Embora encontrar alternativas às abordagens farmacológicas seja importante, não acho que a estimulação mecânica, como estimulação cerebral profunda, ultrassom e estimulação magnética transcraniana, nos ajudará a ser mais específicos em áreas específicas”, acrescentou. “Na minha opinião, o uso de técnicas genéticas e moleculares seria o futuro da medicina, por ser capaz de produzir moléculas específicas que irão interagir especificamente com neurônios e funções específicas. No entanto, isso exigiria mais pesquisas, seria menos aceito pelo público e não seria imediatamente viável para uma grande população. Esta é a razão pela qual as abordagens mecânicas continuam a ser amplamente utilizadas e em demanda.”
