Има нещо, което малко хора знаят за Международната космическа станция (МКС): тя е пълна с бактерии и гъби. Ново изследване е установило изненадващо доказателство че микроорганизмите от човешката кожа са навсякъде из станцията и някои от тях могат да причинята сериозни здравословни проблеми на астронавтите.
НАСА и нейните партньорски агенции прибягват към необичайни мерки, за да понижат вероятността микроби да се промъкнат на МКС, което изисква товарите да преминават през т.нар. "чисти стаи", които са снабдени с филтрационни системи за въздуха с голям дебит и се третират цялостно с мощни дезинфектанти. Но от друга страна МКС е дом за 6 пълни с бактерии хора, всеки от които може да остане в орбита до 6 месеца, през което време те си решат косата, хранят се, епидермалните им клетки непрекъснато се лющят и извършват множество дейности, които могат да замърсят изолираната им изкуствена среда.
Загрижени за възможността астронавтите случайно да бъдат изложени на патогени, обитаващи повърхностите и въздушните филтри в космическите кораби - биологични замърсители са открити, както в МКС така и преди това в руската станция МИР - НАСА е дала задача на изследователи от Jet Propulsion Laboratory (JPL) в Пасадена, щата Калифорния да изследват проблема. При най-задълбочения лов на бактерии и гъби в МКС досега, екипът от учени е секвенирал генетичния материал получен от прах по оборудването, което било връщано на Земята; въздушен филтър използван в продължение на 40 месеца и две използвани торби от прахосмукачка. "Трябва да знаем какво дишаме, когато сме в затворени пространства," коментира микробиологът Кастури Венкатесваран (Kasthuri Venkateswaran) от JPL, който е ръководител на колаборационно изследване с участието на учени от два космически центъра на НАСА, три университета и биотехнологична компания. "Винаги е по-добре да си наясно с нещата преди да са излезли от контрол."
Както Венкейтсваран и колегите му твърдят в он-лайн издание на Microbiome, те разчитали на най-новите машини за "дълбоко секвениране", които по-добре от традиционните методи могат да определят разнообразието и честотата, с която се срещат различни микроорганизми. Те извършили допълнитела стъпка и химически премахнали клетките които нямат здрави мембрани, с което си гарантирали, че изолираното ДНК ще е само от живи бактерии и гъби, а не само остатъци от мъртви микроорганизми. За последните 10 години, от НАСА са забърсвали повърхности в МКС на всеки 3 месеца и са опитвали да отгледат в култура патогени от тях. "Само 10% от бактериите открити там могат да се отглеждат и затова генетичните методи бяха за предпочитане," разказва Венкатесваран.
Учените сравнили ДНК последователностите получени от МКС с тези от проби от торби на прахосмукачки събрани за няколко месеца в две от чистите стаи в JPL, които се посещават от около 50 човека всеки ден, които неизбежно оставят след себе си бактерии. Най-притеснителното откритие било от въздушните HEPA филтри на МКС: 99,65% от установените последователностите принадлежали на тип Actinobacteria, които в най-лошия случаи представлявали само 25,25% от последователностите изолирани от прахосмукачките от чистите стаи на JPL.
Тип Actinobacteria включва родовете Corynebacterium и Propionibacterium; всеки от родовете е бил открит в големи количества в проби от МКС, което е "проблемно", обяви Венкатесваран, тъй като и двата съдържат видове, които са опортюнистични патогени. Астронавтите живеещи в условия на микрогравитация за дълги периоди от време могат да имат отслабена имунна система, отбелязва той. Графиката отдолу показва относителното количество на различните бактериални и гъбни последователности, които са открили учените в HEPA филтрите от МКС и торбите от прахосмукачка от МКС и от чистите стаи в JPL.
ДНК последователностите за различни бактерии, установени в проби от МКС и чистите стаи на JPL. Снимка: A. Checinska et al., Microbiome (2015); Creative Commons 4.0
Изследването има широки приложения, твърди Паула Олсиевски (Paula Olsiewski), която ръководи програмата по Микробиология на изкуствената среда към Фондацията Алфред Слоун (Alfred P. Sloan Foundation) в Ню Йорк. "На хората им е трудно да осъзнаят, че ние живеем в свят пълен с невидим микробен живот" и че тялото на всеки от нас е колонизирано от тези микроорганизми, разказва Олсиевски, чиято програма е осигурила на учените повече от 40 млн. долара безвъзмездни средства. Въпреки че много учени изследват микрофлората в сгради на Земята, коментира тя, хората често отварят прозорците в офисите си или механичните вентилационни системи смесват вътрешния с външния въздух. "Основното предимство в случая с МКС е, че там няма никакъв контакт с външен въздух. В космоса, системата е изцяло затворена и това ни дава уникалната възможност да концентрираме праха и микробите в него."
Все пак, Джак Джилбърт (Jack Gilbert), микробен еколог към Argonne National Laboratory в Лемонт, щата Илинойс подчертава, че трябва да се извършат още доста допълнителни изследвания, за да се разберат последствията от тези открития. "Те фактически не са открили никакви патогени," коментира той. И разликите спрямо чистите стаи "не са чак толкова невероятни", според него. "Хората носят специални костюми в чистите стаи, които може би понижават възможността стаята да бъде изложена на микроби от тях."
Венкейтсваран споделя мнението, че е необходима допълнителна работа, за да се установи дали някакви опасни патогени не обитават МКС. Те се надяват да постигнат това, като изолират живи бактерии и установят различните фактори на вирулентност, което ще им позволи да изследват по-големи последователности от тяхното ДНК, а освен това ще могат да разширят изследванията си, за да включат и вируси. При всички случаи, според него, мониторинга на бактериите на МКС трябва значително да се подобри. "Ако НАСА възнамерява да отиде отвъд Луната и до Марс, трябва да се изработят автоматични биосензори," твърди той. "В нашето изследване само сме показваме кои са най-честите неща, които могат да се открият там и с част от тях определено трябва да се внимава."
Източник: Science Magazine
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
30.10 2015 в 13:37
Последни коментари