Hibernação induzida por ultrassom servirá para astronautas em viagens espaciais?

A "hibernação induzida" é gerada de maneira não-invasiva e indolor.
[Imagem: Chen Lab/Washington University in St. Louis]

Hibernação artificial

Pesquisadores conseguiram induzir em animais um estado de "torpor", similar ao gerado naturalmente nos animais que entram em hibernação e parecido com o gerado por uma anestesia nos seres humanos.

Alguns mamíferos e pássaros têm uma maneira de preservar energia e calor entrando em torpor, durante o qual a temperatura corporal e a taxa metabólica caem drasticamente, permitindo que eles sobrevivam a condições potencialmente fatais no ambiente, como frio extremo ou falta de comida.

Embora desde a década de 1960 haja propostas para induzir uma condição semelhante para astronautas durante longas viagens espaciais ou para pacientes com problemas de saúde com risco de vida, induzir essa hibernação artificial de modo seguro tem sido problemático, com alguns poucos experimentos feitos em cobaias muito simples, como vermes.

Agora, Yaoheng Yang e seus colegas da Universidade de Washington (EUA) conseguiram induzir um estado de torpor em duas espécies de animais. Para isso, eles usaram ultrassons para estimular a área pré-óptica do hipotálamo no cérebro, que ajuda a regular a temperatura corporal e o metabolismo.

Hibernação induzida por ultrassom

Além de camundongos, animais que entram naturalmente em um estado de hibernação, a equipe conseguiu induzir o torpor em ratos, que não entram em torpor naturalmente, ou seja, assim como os humanos, eles não hibernam.

Quando estimulados pelo ultrassom, que é não invasivo e indolor, os camundongos apresentaram uma queda na temperatura corporal de cerca de 3 °C por cerca de uma hora. Além disso, o metabolismo dos camundongos apresentou uma mudança do uso de carboidratos e gordura como energia para apenas gordura, uma característica fundamental da hibernação, e seus batimentos cardíacos caíram cerca de 47%, tudo isso em temperatura ambiente - outros experimentos envolveram reduções drásticas de temperatura.

A equipe também descobriu que, à medida que a pressão acústica e a duração do ultrassom aumentavam, também aumentava a profundidade da temperatura corporal mais baixa e o metabolismo mais lento, conhecido como hipotermia e hipometabolismo induzidos por ultrassom.

"Nós desenvolvemos um controlador automático de feedback de circuito fechado para obter hipotermia e hipometabolismo induzidos por ultrassom estáveis e de longa duração, controlando a saída do ultrassom," descreveu o professor Hong Chen, coordenador da equipe. "O controlador de feedback de circuito fechado definiu a temperatura corporal desejada para ser inferior a 34 °C, o que foi relatado anteriormente como crítico para o torpor natural em camundongos. Este hipometabolismo induzido por ultrassom controlado por feedback manteve a temperatura do corpo do camundongo em 32,95 °C por cerca de 24 horas, que se recuperou para temperatura normal depois que o ultrassom foi desligado."

A técnica foi mais eficiente nos camundongos, que já entram em hibernação natural, do que nos ratos, que não hibernam.
[Imagem: Yaoheng Yang et al. - 10.1038/s42255-023-00804-z]

Viagens espaciais

Embora o avanço obtido pela equipe esteja gerando manchetes sobre a hibernação para astronautas, a própria equipe é cautelosa em relação a isso, uma vez que a indução do torpor nos ratos, que não hibernam, exigiu mais trabalho, incluindo a redução da temperatura ambiente, e não foi tão forte quanto nos camundongos.

Outros especialistas não envolvidos na pesquisa destacam a importância da técnica para tratamentos de saúde em pacientes em estado muito crítico, mas também se manifestaram céticos em relação à aplicação da técnica para a hibernação de astronautas em viagens espaciais.

"Considerando o grau de hipometabolismo alcançado, acredito que esta tecnologia será útil em condições específicas onde mesmo uma hipotermia modesta já pode ser muito benéfica, mais do que para viagens interplanetárias," disse o professor Matteo Cerri, da Universidade de Bolonha (Itália).

Já o professor Vladyslav Vyazovskiy, da Universidade de Oxford (Reino Unido), destaca que ainda é necessário saber se os resultados obtidos pela equipe representam um estado de hibernação fisiológica normal ou um estado anormal, já que estados forçados de hibernação sempre resultam em danos sérios para os animais e, provavelmente, para os humanos.

"Os humanos são menos sazonais e, portanto, os mecanismos e o significado da hibernação em humanos podem ser muito diferentes," concluiu Vyazovskiy.