Gadiem ilgi zinātnieki veica pētījumus Starptautiskajā kosmosa stacijā (ISS), lai noteiktu kosmosā dzīvošanas ietekmi uz cilvēkiem un mikroorganismiem. Papildus augstajam starojuma līmenim pastāv arī bažas, ka ilgstoša mikrogravitācijas iedarbība varētu izraisīt ģenētiskas mutācijas. To izprast un nākt klajā ar pretpasākumiem ir ļoti svarīgi, ja cilvēce vēlas kļūt par patiesi kosmosā izplatītu sugu.
Interesanti, ka nesen Ziemeļrietumu universitātes pētnieku grupa veica pētījumu ar baktērijām, kuras tika turētas uz ISS. Pretēji daudzu aizdomām baktērijas mutācijas neveidojās pret zāļu izturīgu super celmu, bet gan mutēja, lai pielāgotos savai videi. Šie rezultāti varētu būt ļoti svarīgi, lai saprastu, kā dzīvās būtnes piemērosies stresa situācijai telpā.
Pētījums, kas raksturo komandas atradumu, nesen parādījās mSistēmas, zinātniskais žurnāls, ko publicējis Amerikas mikrobioloģijas biedrība. Pētījumu vadīja Erica Hartmann, NWU Civilās un vides inženierzinātņu katedras (DCEE) docente, un tajā bija iekļauti vairāki DCEE absolventi un pēcdoktorantūras pētnieki un Nāra Džonsona kosmosa centra Sāra Kastro-Wallace.
Šādi pētījumi ir nepieciešami misijām, kuras tiek plānotas tuvākajā nākotnē, ieskaitot NASA plānus atjaunot misijas Mēness virsmā un viņu ierosināto apkalpes misiju uz Marsu. Turklāt Ķīna, Krievija un Indija arī nākamajās desmitgadēs plāno nosūtīt astronautus uz Mēnesi. Kā NWU preses paziņojumā paskaidroja profesors Hartmans:
“Ir daudz spekulēts par radiāciju, mikrogravitāciju un ventilācijas trūkumu un to, kā tas varētu ietekmēt dzīvos organismus, ieskaitot baktērijas. Tie ir stresa un skarbi apstākļi. Vai vide izvēlas superbugus, jo tiem ir priekšrocības? Šķiet, ka atbilde ir “nē”. ”
Pētījuma nolūkos Hartmane un viņas līdzstrādnieki izmantoja datus no Nacionālā biotehnoloģijas informācijas centra (NCBI), kas uztur arhīva informāciju par mikrobu eksperimentiem, kas veikti uz ISS. Konkrēti, viņi novērtēja, kā baktēriju celmi Staphylococcus aureus un Bacillus cereus pieauga kosmosā.
Pirmais ir atrodams uz cilvēka ādas, un tajā ir pret zālēm izturīgs MRSA celms, kas padara to atbildīgu par vairākām grūti ārstējamām cilvēku infekcijām. Pēdējais dzīvo augsnē, un tam ir neliela ietekme uz cilvēku veselību, taču tas tomēr sniedza vērtīgu informāciju par to, kā sauszemes mikrobi aug, kad tos izņem no savas komforta zonas un pakļauj nepazīstamiem telpas apstākļiem.
“Baktērijas, kas dzīvo uz ādas, tur ir ļoti laimīgas,” sacīja Hartmans. “Jūsu āda ir silta, un tajā ir noteiktas eļļas un organiskas ķīmiskas vielas, kas baktērijām patiešām patīk. Kad jūs iznīcināt šīs baktērijas, viņi dzīvo ļoti atšķirīgā vidē. Ēkas virsma ir auksta un neauglīga, kas dažām baktērijām rada ārkārtīgi lielu stresu. ”
Kad komanda salīdzināja, kā šie celmi pieauga uz ISS, ar to, kā tie paši celmi aug uz Zemes. Viņi atklāja, ka baktērijas, kas dzīvo uz ISS, ir mutējušās, lai pielāgotos vietējiem apstākļiem, izvēloties izdevīgus gēnus, lai varētu turpināt barot, augt un darboties mikrogravitācijas apstākļos, kā arī pakļauti augstākam radiācijas līmenim.
Raiens Blausteins, doktorants Hartmana laboratorijā, kurš bija pirmais pētījuma autors, norādīja, ka tas bija pārsteidzošs rezultāts. "Balstoties uz genoma analīzi, izskatās, ka baktērijas pielāgojas dzīvot - tās neattīstās, lai izraisītu slimības," viņš teica. "Kosmosa stacijas baktērijās mēs neredzējām neko īpašu par rezistenci pret antibiotikām vai virulenci."
Tā noteikti ir laba ziņa nākamajiem astronautiem, nemaz nerunājot par cilvēkiem, kuri kādu dienu cer piedalīties plaukstošajā kosmosa tūrisma nozarē. Abos gadījumos apkalpes ir spiestas dzīvot, strādāt un parasti pavadīt laiku mazās kapsulās vai moduļos, kur nav ventilācijas un gaiss cirkulē ilgu laiku.
Ņemot vērā risku veselībai, noteikti atvieglojums ir zināt, ka sauszemes baktērijas neveidosies mutācijas superdīgļos, kas ir vēl izturīgāki pret antibiotikām. Protams, Hartmann un viņas kolēģi arī uzsvēra, ka šis pētījums nenozīmē, ka baktērijas nevar izplatīties, nonākot kosmosa kuģī vai uz kosmosa stacijas:
“Visur, kurp dodaties, jūs nesat savus mikrobus. Astronauti ir ārkārtīgi veseli cilvēki. Bet, kad mēs runājam par kosmosa lidojumu paplašināšanu tūristiem, kuri ne vienmēr atbilst astronautu kritērijiem, mēs nezinām, kas notiks. Mēs nevaram teikt, ka, ja jūs kādu cilvēku ar infekciju ievietojat aizvērtā burbulī kosmosā, tas netiks nodots citiem cilvēkiem. Tas ir tāpat kā tad, kad kāds klepo lidmašīnā, un visi saslimst. ”
Kā vienmēr, kosmosa izpēte rada daudzus riskus, un izredzes nosūtīt kosmonautus garākos ceļojumos vai tūristus kosmosā rada daudz izaicinājumu. Par laimi, mums ir gadu desmitiem ilgs izpētes darbs, uz kuru jāpaļaujas, un daudz modernu eksperimentu, kas mums palīdzētu uzzināt, pirms šī diena pienāk.
Šis pētījums bija iespējams, pateicoties Searle Leadership Fund un Nacionālo veselības institūtu (NIH) sniegtajam atbalstam.
