Vědci již řadu let provádějí studie na palubě Mezinárodní kosmické stanice (ISS), aby určili účinky života ve vesmíru na člověka a mikroorganismy. Kromě vysokých úrovní záření existují také obavy, že dlouhodobé vystavení mikrogravitaci by mohlo způsobit genetické mutace. Pokud se má lidstvo stát skutečně vesmírným druhem, je nezbytné porozumět jim a přijít s protiopatřeními.
Je zajímavé, že tým vědců z Northwestern University nedávno provedl studii s bakteriemi, které byly drženy na palubě ISS. Na rozdíl od toho, co mnozí podezřívali, bakterie nemutovaly do léku rezistentního super kmene, ale místo toho mutovaly, aby se přizpůsobily svému prostředí. Tyto výsledky by mohly být životně důležité, pokud jde o pochopení toho, jak se živé bytosti přizpůsobí stresujícímu prostředí vesmíru.
Studie, která popisuje zjištění týmu nedávno se objevila v mSystems, vědecký časopis vydávaný Americká společnost pro mikrobiologii. Studii vedla Erica Hartmann, docentka na Katedře stavebního a environmentálního inženýrství (DCEE) na NWU a zahrnovala několik absolventů DCEE a postdoktorandů a Sarah Castro-Wallaceovou z NASA Johnson Space Center.
Studie, jako je tato, jsou nezbytné pro mise plánované na nejbližší budoucnost, mezi něž patří plány NASA na obnovené mise na lunárním povrchu a jejich navrhovaná posádková mise na Mars. Navíc Čína, Rusko a Indie plánují v nadcházejících desetiletích poslat astronauty na Měsíc. Jak vysvětlil profesor Hartmann v tiskovém prohlášení NWU:
"Spousta spekulací o radiaci, mikrogravitaci a nedostatečné ventilaci a jak by to mohlo ovlivnit živé organismy, včetně bakterií." To jsou stresující, drsné podmínky. Vybírá prostředí superbugs, protože mají výhodu? Zdá se, že odpověď zní „ne“. “
Pro účely studia Hartmann a její spolupracovníci konzultovali údaje z Národního centra pro biotechnologické informace (NCBI), které uchovávají archivní informace o mikrobiálních experimentech prováděných na palubě ISS. Konkrétně hodnotili, jak bakteriální kmeny Staphylococcus aureus a Bacillus cereus rostly ve vesmíru.
První z nich se nachází na lidské kůži a obsahuje kmen MRSA rezistentní na léčivo, díky čemuž je odpovědný za několik obtížně léčitelných infekcí u lidí. Ten žije v půdě a má jen málo důsledků pro lidské zdraví, ale stále poskytoval cenné informace o tom, jak rostou pozemské mikroby, když jsou odstraněny ze své zóny pohodlí a vystaveny neznámým podmínkám vesmíru.
"Bakterie, které žijí na kůži, jsou tam velmi šťastné," řekl Hartmann. "Vaše pokožka je teplá a obsahuje určité oleje a organické chemikálie, které se bakteriím opravdu líbí." Když tyto bakterie zbavíte, ocitnou se ve velmi odlišném prostředí. Povrch budovy je chladný a neúrodný, což je pro určité bakterie extrémně stresující. “
Když tým porovnával, jak tyto kmeny rostly na palubě ISS, jak rostou stejné kmeny na Zemi. Zjistili, že bakterie žijící na ISS se mutovaly, aby se přizpůsobily místním podmínkám, a vybraly výhodné geny, aby mohly pokračovat v krmení, růstu a fungování v mikrogravitaci a při vystavení vyšším úrovním záření.
Ryan Blaustein, postdoktorand v Hartmannově laboratoři, který byl prvním autorem studie, naznačil, že se jedná o překvapivý výsledek. "Na základě genomické analýzy to vypadá, že se bakterie přizpůsobují životu - nevyvíjí se tak, aby způsobovaly nemoc," řekl. "Neviděli jsme nic zvláštního o odolnosti vůči antibiotikům nebo virulenci v bakteriích vesmírné stanice."
To je určitě dobrá zpráva pro budoucí astronauty, nemluvě o lidech, kteří doufají, že se jednoho dne zúčastní v rozvíjejícím se odvětví kosmického cestovního ruchu. V obou případech jsou posádky nuceny žít, pracovat a obecně trávit čas v malých kapslích nebo modulech, kde není žádná ventilace a vzduch cirkuluje po dlouhou dobu.
Vzhledem k zdravotním rizikům je jistě úleva vědět, že pozemské bakterie nemutují do super-zárodků, které jsou ještě odolnější vůči antibiotikům. Hartmann a její kolegové samozřejmě také zdůraznili, že tato studie neznamená, že se bakterie nemohou množit, jakmile se dostanou do kosmické lodi nebo na palubu vesmírné stanice:
"Kamkoli půjdeš, přineseš si s sebou své mikroby." Astronauti jsou mimořádně zdraví lidé. Ale když mluvíme o rozšiřování kosmického letu na turisty, kteří nesplňují nutně astronautská kritéria, nevíme, co se stane. Nemůžeme říci, že pokud dáte někoho s infekcí do uzavřené bubliny v prostoru, že se nepřenese na jiné lidi. Je to jako když někdo kašle na letadle a všichni onemocní. “
Průzkum vesmíru jako vždy představuje mnoho rizik a vyhlídky na vyslání astronautů na delší cesty nebo turisty do vesmíru představují mnoho výzev. Naštěstí máme desítky let výzkumu, o který se můžeme opírat, a spoustu špičkových experimentů, které nám pomohou informovat se před tím, než přijde ten den.
Tato studie byla umožněna díky podpoře poskytované Searle Leadership Fund a National Institutes of Health (NIH).
