Высокотехнологичный молекулярный анализ образцов пыли, доставленных с Международной космической станции, был использован учёными NASA для того, чтобы выявить некоторых потенциальных бактериальных агентов, сосуществующих вместе с космонавтами в орбитальном форпосте.
В результате были обнаружены бактериальные патогены, которые на Земле в большинстве своём безвредны, однако могут привести к инфекциям, воспалениям и раздражениям кожи.
МКС – уникальная среда, на которую влияют микрогравитация, космическое излучение, повышенные показатели углекислого газа и постоянное присутствие человека. Понимание микробиома космической станции считается ключом к управлению здоровьем космонавтов и астронавтов.
Ранее для изучения состава колоний космических микробов были использованы традиционные методы микробиологии, например, культивирование бактерий и грибков в лаборатории.
Теперь же учёные из Лаборатории реактивного движения использовали самые последние технологии секвенирования ДНК, чтобы быстро и точно определить, какие микроорганизмы присутствуют на МКС. Это позволило заполнить пробелы, оставленные традиционными методиками, и указало на то, что патогены могут представлять угрозу для космонавтов.
Команда станции собрала образцы из воздушных фильтров в вакуумный мешок. Учёные сравнили эти образцы с пылью из "стерильных помещений" NASA – экологически контролируемых закрытых пространств на Земле.
Основное различие между чистыми комнатами и МКС заключается в том, что в помещении циркулирует свежий воздух, в то время как на МКС с помощью фильтров осуществляется рециркуляция. Кроме того, на орбитальном форпосте Земли постоянно обитают всего шесть человек, в то время как в стерильных помещениях могут побывать около 50 учёных в день (однако они не живут там постоянно).
Исследователи проанализировали образцы микроорганизмов, а затем окрасили клетки особым красителем, чтобы определить, живые они или мёртвые. Это позволило определить размер и разнообразие жизнеспособных бактериальных и грибковых популяций, а также определить, несколько условия в чистых помещениях Земли сравнимы со средой МКС.
Как оказалось, большая часть микробного сообщества МКС состоит из актинобактерии – типа бактерий, живущих в человеческой коже. В стерильных помещениях NASA их почти нет, вероятно, из-за более строгих режимов очистки.
Также в образцах пыли с МКС были обнаружены условно-патогенные микроорганизмы, которые могут привести к инфекциям. Однако исследователи не изучили вирулентность данных патогенов в закрытых помещениях или риск заражения космонавтов.
"С помощью традиционных и инновационных методик молекулярного анализа мы можем воссоздать чёткую картину микробного сообщества Международной космической станции, что помогает выявить бактериальных агентов, которые могут повредить оборудование или угрожают здоровью астронавтов, а также определить области, нуждающиеся в более тщательной очистке, – комментирует ведущий автор исследования Кастури Венкатесваран (Kasthuri Venkateswaran). – Новые технологии секвенирования ДНК могут также быть использованы для изучения влияния микрогравитации на стабильность микробного сообщества МКС, что крайне важно для дальнейших длительных миссий, например, для путешествия на Марс".
Исследователи планируют начать контролировать чистоту МКС в надежде на то, что это поможет сохранять здоровье астронавтов и космонавтов в будущем.
Подробнее о микроорганизмах на Международной космической станции рассказывает статья, вышедшая в журнале Microbiome.
