Śmiertelna bakteria z kosmosu

Podróż statkiem kosmicznym nie jest zbyt zdrowa dla ludzi. Osłabia kości, mięśnie i system immunologiczny. Zupełnie inny efekt wywiera jednak na pałeczki Salmonelli. Przeprowadzone eksperymenty wykazały, że po pobycie w przestrzeni kosmicznej Salmonella jest wielokrotnie bardziej zjadliwa, niż jej kuzynka, która pozostała na Ziemi.

Z jednej strony jest to zła wiadomość: agencje kosmiczne, planujące długotrwałe załogowe loty (np. na Marsa) muszą liczyć się z tym, że osłabiony organizm astronautów zetknie się z bardzo groźnymi mikroorganizmami. Z drugiej jednak strony odkrycie to może pomóc w opracowaniu nowych metod terapii.

Cheryl Nickerson, profesor w Instytucie Bioprojektów Stanowego Uniwersytetu Arizony zbadał bakterie, które trafiły w przestrzeń kosmiczną wraz z misją STS-115 z 2006 roku. Okazało się, że podczas przebywania w kosmosie w ekspresji 167 genów zaszły znaczne zmiany. Gdy „kosmiczną” Salmonellą zarażono myszy, odsetek śmiertelnych zachorowań był znacznie wyższy niż u zwierząt zarażonych Salmonellą, która nigdy w kosmosie nie przebywała.

Uczony odkrył też, że najważniejszym globalnym regulatorem zmian, które zaszły w kodzie Salmonelli jest pojedynczy gen. Być może uda się go wykorzystać do opracowania lepszych leków zwalczających Salmonellę na Ziemi.

Uczestnicy misji STS-115 celowo zabrali ze sobą Salmonellę zamkniętą w specjalnej tubie, w której nie mogły się rozwijać. Gdy tuba trafiła na orbitę, astronauci dostarczyli bakteriom odżywkę. Następnie po 24 godzinach, połowa bakterii została przeniesiona do innej tuby z kolejną porcją odżywki, a druga połowa została wymieszana ze środkiem chemicznym, który zahamował jej rozwój.

Tymczasem na Ziemi w laboratorium przeprowadzono identyczny eksperyment, posłużono się takim samym sprzętem i odczynnikami. Symulowano przy tym identyczne warunki (temperatura, wilgotność itp.), jakie panowały na statku kosmicznym. Z jednym wyjątkiem: bakterie rozwijały się w warunkach ziemskiej grawitacji.

Późniejsze porównanie obu szczepów wykazało, że u bakterii z kosmosu sam brak grawitacji spowodował zmiany w ekpresji 167 genów i produkcji 73 białek. „Kosmiczna” Salmonella stała się przez to bardziej śmiertelna.

Badanie bakterii w warunkach braku grawitacji może wydawać się bezużyteczne dla osoby, która całe życie pozostanie na Ziemi. Jednak tak nie jest. Jeanne Becker z National Space Biomedical Research Institute mówi: Popatrzmy na to z perspektywy bakterii. Chce ona przeżyć w nieprzyjaznym środowisku: nieważne, czy mowa tutaj o braku grawitacji, ataku ze strony systemu odpornościowego czy antybiotyków. Sposób, w jaki bakteria odpowiada na stres – na przykład wytwarzając takie czy inne białka – może przydać się do zbadania biochemicznych mechanizmów obronnych, a to z kolei prowadzi do opracowania nowych metod terapii.

Brak grawitacji wpływa też na ludzkie geny. Eksperyment przeprowadzony na hodowlanej kulturze komórek ludzkich nerek wykazał, że po pobycie w przestrzeni kosmicznej zaszły zmiany w ekspresji 1600 genów.

Zespół Nickersona badał też wpływ lotu kosmicznego na Pseudomonas aerguinosa, bakterię, która wywołała jedyną jak dotychczas poważną infekcję na statku kosmicznym. Do zdarzenia doszło podczas słynnego feralnego lotu Apollo 13. Po udanym lądowaniu astronauta Fred Haise przez kilka tygodni chorował na bardzo ostrą infekcję prostaty.

Wyniki badań nad Pseudomonas nie zostały jeszcze opublikowane.

Salmonella kosmos bakteria Pseudomonas aerguinosa