(NASA) Wenn wir weiter ins Universum vordringen wollen, müssen wir mehr über die langfristigen Auswirkungen von erfahren Leben im Weltraum . Zwei Studien haben nun enthüllt, wie die Internationale Raumstation (ISS) einen mikrobiellen „Fingerabdruck“ bei Astronauten hinterlässt und umgekehrt.
Diese Studien sind Teil von fortlaufend Projekte Wir untersuchen, wie sich die Raumfahrt auf das menschliche Mikrobiom auswirkt – alle Mikroorganismen, die auf und im menschlichen Körper leben, von unseren Darmbakterien bis hin zu Mikroorganismen auf unserer Haut – und wie sich dieses Mikrobiom wiederum auf die Raumfahrzeuge um Astronauten auswirkt.
Die Ergebnisse sorgen für eine interessante Lektüre. Erste, eine Analyse von neun Astronauten , veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichte im Jahr 2019 .
Diese Studie untersuchte Besatzungsmitglieder, die zwischen sechs und zwölf Monaten auf der ISS blieben, und stellte überraschenderweise fest, dass ihre Darmmikrobiome in der relativ sterilen und bakterienfreien Umgebung des Weltraums tatsächlich vielfältiger wurden.
Ein Mikrobiom-Abstrichset auf der ISS. (NASA)
„Da es sich bei der Station um eine sehr saubere Umgebung handelt, erwarteten wir im Vergleich zum Vor- oder Nachflug eine geringere Darmvielfalt im Weltraum, da die Astronauten weniger Umweltbakterien ausgesetzt sind.“ sagt der Mikrobiologe Hernan Lorenzi , vom J. Craig Venter Institute.
Dieser unerwartete Fund könnte ein Ergebnis der sorgfältig kontrollierten Ernährung an Bord der ISS sein: Die NASA arbeitet hart daran, auf der Raumstation mehr als 200 Speise- und Getränkeoptionen zur Verfügung zu stellen, was den Astronauten wahrscheinlich eine vielfältigere Auswahl bietet, als sie es zu Hause hätten.
Die gute Nachricht ist, dass dieser „Fingerabdruck“ des Darmmikrobioms tatsächlich positiv sein könnte – im Allgemeinen gilt: Je vielfältiger unsere Darmbakterien, desto besser sind unsere Chancen, Krankheiten abzuwehren. Ob dies bei Astronauten der Fall ist, haben Forscher jedoch noch nicht untersucht.
Beim Testen der Hautmikrobiome zeigten sich gemischtere Ergebnisse: Bei einigen Astronauten nahm die Diversität ihrer Hautbakterien zu, während bei anderen ein Rückgang zu verzeichnen war. Der einzige konsistente Trend war ein Rückgang der Proteobakterien Bakterien, möglicherweise verursacht durch die Sauberkeit der Raumstation (dieser Bakterienstamm kommt in großen Mengen im Boden vor).
Und es stellt sich heraus, dass wir auch mikrobielle Veränderungen in die entgegengesetzte Richtung verursacht haben. So sehr, dass Wissenschaftler allein anhand der mikrobiellen Spuren, die sie hinterlassen haben, erkennen können, welche Astronauten an Bord der ISS waren.
„Das Stationsmikrobiom ähnelte tendenziell der Zusammensetzung des Hautmikrobioms der Astronauten, die zu diesem bestimmten Zeitpunkt im Weltraum lebten.“ sagt Lorenzi . „Astronautenhaut beginnt, das Mikrobiom der Station zu beeinflussen, genauso wie die Station die Haut der Astronauten beeinflusst.“
Dort ist die zweite Studie, kürzlich veröffentlicht in Plus eins , kommt herein. Forscher sammelten vor, während und nach ihrer Mission Mund-, Nasen-, Ohren-, Haut- und Speichelabstriche von einem ISS-Besatzungsmitglied.
Anschließend verglichen sie sie mit Proben, die während und nach dem Aufenthalt des Besatzungsmitglieds von acht ISS-Oberflächen entnommen wurden – und die Forscher konnten übereinstimmende Muster von Mikroorganismen erkennen.
Eine spezielle Labortechnik namens Shotgun-Metagenomsequenzierung wurde verwendet, um die DNA in den Proben auf der Erde im Detail zu untersuchen. Insgesamt machte das Mikrobiom des Astronauten 55 Prozent des Oberflächenmikrobioms aus, und die Oberflächenmikroben ähnelten am ehesten denen, die in ihren Hautproben gefunden wurden.
Die Studie ergab, dass diese bakteriellen Ähnlichkeiten sogar bis zu vier Monate nach der Abreise des Astronauten bestehen blieben. Obwohl an diesem Aspekt der Forschung bisher nur ein Besatzungsmitglied beteiligt war, bietet er eine interessante Grundlage für zukünftige Studien.
Durch das Verständnis der scheinbar engen Beziehung zwischen den Mikrobiomen von Raumfahrern und Raumfahrzeugen können Wissenschaftler längere Aufenthalte außerhalb der Umlaufbahn besser planen und sind besser gerüstet, um die Sicherheit und Gesundheit von Astronauten zu gewährleisten.
„Es gibt ein Zusammenspiel zwischen der mikrobiellen Gemeinschaft der Raumstation und ihrer Besatzung, und das Verständnis der Details ist wichtig, um Komplikationen für die Gesundheit oder für Raumfahrzeuge auf langfristigen bemannten Weltraummissionen zu verhindern.“ sagt die Molekularbiologin Crystal Jaing , vom Lawrence Livermore National Laboratory.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichte Und Plus eins .