Жизнь на космической станции оставляет у астронавтов микробный «отпечаток»

Если мы собираемся путешествовать во Вселенной, нам нужно больше знать о долгосрочных последствиях жизни в космосе. Два исследования в настоящее время показали, как Международная космическая станция (МКС) оставляет микробный «отпечаток» у космонавтов, и наоборот.

Исследования являются частью текущих проектов, посвященных изучению того, как космические путешествия влияют на микробиом человека — все микроорганизмы, которые живут на теле человека и внутри него, от бактерий кишечника до микроорганизмов на нашей коже, — и как этот микробиом, в свою очередь, влияет на космический корабль.

В этом исследовании рассматривались члены экипажа, которые находились на МКС от шести до 12 месяцев, и было обнаружено, что их микробиомы действительно стали более разнообразными в относительно стерильной и свободной от бактерий космической среде.

«Поскольку на станции практически стерильная  среда, мы ожидали уменьшения разнообразия микробиома в космосе по сравнению с предполетным или постполетным состоянием, поскольку астронавты меньше подвержены воздействию бактерий окружающей среды», — говорит микробиолог Эрнан Лоренци из Института Дж. Крейга Вентера.

Эта неожиданная находка может быть результатом тщательно контролируемых диет на борту МКС: НАСА усердно работает над тем, чтобы на космической станции было доступно более 200 блюд и напитков, что, вероятно, дает астронавтам более разнообразный выбор, чем дома.

Более смешанные результаты были получены при тестировании микробиомов кожи: у некоторых астронавтов наблюдалось увеличение разнообразия бактерий кожи, тогда как у других наблюдалось уменьшение. Единственной устойчивой тенденцией было уменьшение количества бактерий Proteobacteria, вызванное чистотой космической станции (этот тип бактерий находится в большом количестве в почве).

И оказывается, что мы также вызываем микробные изменения в противоположном направлении. Настолько, что ученые могут сказать, какие астронавты были на борту МКС, просто взглянув на микробные следы, которые они оставили.

«Микробиом станции имел тенденцию напоминать состав микробиома кожи астронавтов, которые в тот момент жили в космосе», — говорит Лоренци. «Кожа космонавта начинает влиять на микробиом станции».

Исследователи забрали мазки из рта, носа, ушей, кожи и слюны у одного члена экипажа МКС до, во время и после миссии.

Затем они сравнили их с образцами, взятыми с восьми поверхностей МКС во время и после пребывания члена экипажа — и исследователи смогли обнаружить совпадающие структуры микроорганизмов.

Специальная лабораторная методика, известная как метагеномное секвенирование, была использована для детального изучения ДНК в образцах. В целом, микробиом астронавта составлял 55 процентов поверхностного микробиома станции, а поверхностный микробиом наиболее близко напоминали микробы, обнаруженные в образцах кожи.

Исследование показало, что эти бактериальные сходства сохранялись до четырех месяцев после возвращения космонавта на Землю. Пока этот аспект исследования затрагивал только одного члена экипажа, но он обеспечивает основу для будущих исследований.

Понимая взаимосвязь между микробиомами космических путешественников и космическими кораблями, которые кажутся близкими, ученые смогут лучше планировать длительное пребывание вне орбиты и иметь больше возможностей для обеспечения безопасности и здоровья астронавтов.

«Существует взаимодействие между сообществом микробов на космической станции и ее экипажем, а понимание деталей важно для предотвращения осложнений для здоровья или для космического корабля при длительных полетах человека в космосе», — говорит молекулярный биолог Кристал Джейнг из Ливерморского национального университета им Лоуренса.

Исследование было опубликовано в Scientific Reports и PLOS One.

Источники: Фото: NASA