Εδώ και χρόνια, οι επιστήμονες διεξάγουν μελέτες στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) για να προσδιορίσουν τις επιπτώσεις της διαβίωσης στο διάστημα στους ανθρώπους και τους μικροοργανισμούς. Εκτός από τα υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας, υπάρχουν επίσης ανησυχίες ότι η μακροχρόνια έκθεση σε μικροβαρύτητα θα μπορούσε να προκαλέσει γενετικές μεταλλάξεις. Η κατανόηση αυτών, και η αντιμετώπιση αντιμέτρων, είναι απαραίτητη προκειμένου η ανθρωπότητα να γίνει ένα πραγματικά διαστημικό είδος.
Αρκετά ενδιαφέρον, μια ομάδα ερευνητών από το Northwestern University πραγματοποίησε πρόσφατα μια μελέτη με βακτήρια που κρατήθηκαν στο ISS. Σε αντίθεση με αυτό που πολλοί υποπτεύονται, τα βακτήρια δεν μεταλλάχθηκαν σε ανθεκτικό στα φάρμακα σούπερ στέλεχος, αλλά αντίθετα μεταλλάχθηκαν για να προσαρμοστούν στο περιβάλλον του. Αυτά τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα ζωντανά όντα θα προσαρμοστούν στο αγχωτικό περιβάλλον του χώρου.
Η μελέτη που περιγράφει τα ευρήματα της ομάδας εμφανίστηκε πρόσφατα στο mΣυστήματα, ένα επιστημονικό περιοδικό που δημοσιεύθηκε από το Αμερικανική Εταιρεία Μικροβιολογίας. Η μελέτη διεξήχθη από την Erica Hartmann, επίκουρη καθηγήτρια στο Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος (DCEE) στο NWU, και περιελάμβανε πολλούς πτυχιούχους και μεταδιδακτορικούς ερευνητές του DCEE και τη Sarah Castro-Wallace του Διαστημικού Κέντρου της NASA Johnson.
Μελέτες όπως αυτές είναι απαραίτητες για αποστολές που προγραμματίζονται για το εγγύς μέλλον, οι οποίες περιλαμβάνουν τα σχέδια της NASA για ανανεωμένες αποστολές στη σεληνιακή επιφάνεια και την προτεινόμενη αποστολή τους στον Άρη. Επιπλέον, η Κίνα, η Ρωσία και η Ινδία σχεδιάζουν επίσης να στείλουν αστροναύτες στη Σελήνη τις επόμενες δεκαετίες. Όπως εξήγησε ο καθηγητής Hartmann σε μια δήλωση τύπου NWU:
«Υπήρξαν πολλές εικασίες σχετικά με την ακτινοβολία, τη μικροβαρύτητα και την έλλειψη αερισμού και πώς αυτό μπορεί να επηρεάσει τους ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων. Αυτές είναι αγχωτικές, σκληρές συνθήκες. Επιλέγει το περιβάλλον για superbugs επειδή έχουν πλεονέκτημα; Η απάντηση φαίνεται να είναι «όχι».
Για χάρη της μελέτης τους, η Hartmann και οι συνεργάτες της συμβουλεύτηκαν δεδομένα από το Εθνικό Κέντρο Πληροφοριών Βιοτεχνολογίας (NCBI), το οποίο διατηρεί αρχειακές πληροφορίες για πειράματα μικροβίων που διεξήχθησαν στο ISS. Συγκεκριμένα, αξιολόγησαν πώς τα βακτήρια στελέχη Staphylococcus aureus και Bacillus cereus αναπτύχθηκαν στο διάστημα.
Το πρώτο βρίσκεται στο ανθρώπινο δέρμα και περιέχει το ανθεκτικό στο φάρμακο στέλεχος MRSA, το οποίο το καθιστά υπεύθυνο για πολλές δυσκολίες στη θεραπεία λοιμώξεων στον άνθρωπο. Ο τελευταίος ζει στο έδαφος και έχει λίγες επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία, αλλά απέδωσε πολύτιμες πληροφορίες για το πώς τα επίγεια μικρόβια αναπτύσσονται όταν αφαιρούνται από τη ζώνη άνεσής τους και υπόκεινται στις άγνωστες συνθήκες του χώρου.
«Τα βακτήρια που ζουν στο δέρμα είναι πολύ χαρούμενα εκεί», είπε ο Hartmann. «Το δέρμα σας είναι ζεστό και έχει ορισμένα έλαια και οργανικές χημικές ουσίες που τους αρέσουν τα βακτήρια. Όταν ρίχνετε αυτά τα βακτηρίδια, ζουν σε ένα πολύ διαφορετικό περιβάλλον. Η επιφάνεια ενός κτηρίου είναι κρύα και άγονη, κάτι που είναι εξαιρετικά αγχωτικό για ορισμένα βακτήρια. "
Όταν η ομάδα συνέκρινε πώς αυτά τα στελέχη μεγάλωσαν στο ISS με το πώς τα ίδια στελέχη αναπτύσσονται στη Γη. Αυτό που βρήκαν ήταν ότι τα βακτήρια που ζουν στο ISS μεταλλάχθηκαν προκειμένου να προσαρμοστούν στις τοπικές συνθήκες, επιλέγοντας πλεονεκτικά γονίδια για να μπορούν να συνεχίσουν να τρέφονται, να αναπτύσσονται και να λειτουργούν στη μικροβαρύτητα και όταν εκτίθενται σε υψηλότερα επίπεδα ακτινοβολίας.
Ο Ryan Blaustein, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο εργαστήριο του Hartmann, ο οποίος ήταν ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης, ανέφερε ότι αυτό ήταν ένα εκπληκτικό αποτέλεσμα. «Με βάση τη γονιδιωματική ανάλυση, φαίνεται ότι τα βακτήρια προσαρμόζονται στα ζωντανά - δεν εξελίσσονται για να προκαλέσουν ασθένειες», είπε. "Δεν είδαμε τίποτα το ιδιαίτερο για την αντοχή στα αντιβιοτικά ή τη μολυσματικότητα στα βακτήρια του διαστημικού σταθμού."
Αυτό είναι σίγουρα καλά νέα για τους μελλοντικούς αστροναύτες, για να μην αναφέρουμε ανθρώπους που ελπίζουν να συμμετάσχουν στη διογκούμενη διαστημική τουριστική βιομηχανία κάποια μέρα. Και στις δύο περιπτώσεις, τα πληρώματα αναγκάζονται να ζήσουν, να εργαστούν και γενικά περνούν το χρόνο σε μικροσκοπικές κάψουλες ή μονάδες όπου δεν υπάρχει εξαερισμός και ο αέρας κυκλοφορεί για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Λαμβάνοντας υπόψη τους κινδύνους για την υγεία, γνωρίζοντας ότι τα επίγεια βακτήρια δεν θα μεταλλαχθούν σε σούπερ-μικρόβια που είναι ακόμη πιο ανθεκτικά στα αντιβιοτικά είναι σίγουρα μια ανακούφιση. Φυσικά, η Hartmann και οι συνεργάτες της τόνισαν επίσης ότι αυτή η μελέτη δεν σημαίνει ότι τα μικρόβια δεν μπορούν να πολλαπλασιαστούν όταν εισέλθουν σε ένα διαστημικό σκάφος ή σε ένα διαστημικό σταθμό:
«Όπου κι αν πάτε, φέρετε μαζί σας τα μικρόβια. Οι αστροναύτες είναι εξαιρετικά υγιείς άνθρωποι. Αλλά καθώς μιλάμε για επέκταση της διαστημικής πτήσης σε τουρίστες που δεν πληρούν απαραίτητα τα κριτήρια αστροναύτη, δεν γνωρίζουμε τι θα συμβεί. Δεν μπορούμε να πούμε ότι αν βάλεις κάποιον με λοίμωξη σε μια κλειστή φυσαλίδα στο διάστημα που δεν θα μεταφερθεί σε άλλα άτομα. Είναι σαν όταν κάποιος βήχει σε αεροπλάνο και όλοι αρρωσταίνουν. "
Όπως πάντα, η εξερεύνηση του διαστήματος θέτει πολλούς κινδύνους και η προοπτική αποστολής αστροναυτών σε μεγαλύτερα ταξίδια ή τουρίστες στο διάστημα παρουσιάζει πολλές προκλήσεις. Ευτυχώς, έχουμε δεκαετίες έρευνας για να στηριχθούμε και πολλά πρωτοποριακά πειράματα για να μας βοηθήσουν να ενημερωθούμε πριν έρθει εκείνη η ημέρα.
Αυτή η μελέτη κατέστη δυνατή χάρη στην υποστήριξη που παρέχεται από το Ταμείο Ηγεσίας Searle και τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (NIH).
