Tutkimus:Astronautien suolistomikrobiomeista tulee avaruudessa monipuolisempia kuin vähemmän

Meillä kaikilla on oma mikrobiomimme mukana, mikro -organismien maailma, joka elää ihollamme ja kehossamme, tärkeä rooli terveyden ylläpitämisessä, kun olemme vuorovaikutuksessa muun maailman kanssa.

Kaikkialla minne menemme, mikrobiomimme on vuorovaikutuksessa uusien ympäristöjen ja tapaamiemme ihmisten mikrobiomien kanssa (katso Mikrobiologia 101:Minne ihmiset menevät, Mikrobit seuraavat).

Tutkijat halusivat selvittää, miten pitkäkestoisen avaruusmatkan aikana koetut ainutlaatuiset olosuhteet vaikuttavat astronautin mikrobiomeihin.

Kesäkuussa 2019 julkaistussa Scientific Reports -lehden artikkelissa käsitellään Microbiomen tuloksia, monivuotinen tutkimus mikro-organismeista, jotka elävät ja elävät yksittäisissä astronauteissa, jotka pysyvät pitkään kansainvälisellä avaruusasemalla.

Tutkimuksessa tarkasteltiin ihmisen mikrobiomin vuorovaikutusta avaruusaseman ympäristön mikrobiomin kanssa. Tutkittuihin ihmisen mikrobiomin alueisiin kuului suolisto, nenäkäytävät, kielen ja otsan ja kyynärvarren ihon.

Myös sylkeä ja verinäytteitä tutkittiin, sekä näytteitä, jotka on otettu eri paikoista asemalta.

"Koska asema on erittäin puhdas ympäristö, odotimme suolen monimuotoisuuden pienenemistä avaruudessa verrattuna esi- tai jälkilentoon, koska astronautit altistuvat vähemmän ympäristöbakteereille. Vaikka heidän syömänsä ruoka ei ole steriiliä, sillä on hyvin alhainen bakteerikuormitus, "sanoi Hernan Lorenzi, Ph.D., tutkimuksen päätutkija ja tartuntatautien osaston tutkija, Craig Venter Institute Rockvillessä, Maryland.

Yllättävän, useimpien astronauttien suolen mikrobiomista tuli avaruudessa monipuolisempi kuin vähemmän, huolimatta rajallisesta altistumisesta uusille bakteereille. Tämä tulos on tärkeä, koska suurempi monimuotoisuus on yleensä parempi yleiselle terveydelle.

"Yleensä silloin, kun jollakin on jokin sairaus, kuten tulehduksellinen suolistosairaus, näet suoliston mikrobiomin monimuotoisuuden vähenemisen. Lisääntynyt monimuotoisuus osoittaa yleensä parempaa vastustuskykyä sairauksille, "sanoi Lorenzi.

Tutkijat arvelevat, että suoliston mikrobiomin lisääntynyt monimuotoisuus voi johtua asemalla saatavilla olevista monenlaisista elintarvikkeista. NASAn elintarviketutkijat tekevät tiivistä yhteistyötä astronautien kanssa keskittyäkseen ruokavalion tasapainoon, tarjoaa yli 200 ruoka- ja juomavaihtoehtoa, jotta miehistön jäsenillä on mahdollisuus syödä erilaisia ​​ruokia, ehkä jopa enemmän kuin monet ihmiset tyypillisesti syövät maan päällä.

Toisin kuin suolistossa, astronauttien ihon mikrobiomit osoittivat ristiriitaisia ​​tuloksia, ihon monimuotoisuus kasvaa joillekin astronauteille ja laskee toisille. Johdonmukainen tulos oli yhden tietyn mikrobin väheneminen.

"Havaitsimme muutokset ihon mikrobiomissa hyvin varhain tehtävän aikana, ja havaitsemamme muutos, riippumatta muista monimuotoisuuden muutoksista, oli merkittävä väheneminen bakteerityypissä, jota kutsutaan proteobakteereiksi, "sanoi Lorenzi." Tarkemmin sanottuna kaksi proteobakteerien alatyyppiä, kutsutaan beeta- ja gamma -proteobakteereiksi. "

Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että tämän tyyppisten bakteerien saaminen iholle suojaa yliherkkiä ihoreaktioita vastaan, kuten ihottumaa. Avaruudessa, nämä suojaavat mikrobit kuluvat nopeasti astronauttien iholle, joka saattaa liittyä suuremmalle todennäköisyydelle ihottumille ja yliherkkyysjaksoille astronauteille.

Tämän muutoksen syiden ymmärtäminen selventää mahdollisia lähestymistapoja ennaltaehkäisyyn tai hoitoon. Yksi mahdollisuus liittyy tämän tyyppisten mikrobien normaaliin lähteeseen.

"Tämän tyyppisiä proteobakteereja esiintyy maaperässä erittäin paljon. Koska avaruusasema on ei-vihreä ympäristö, joka pysyy erittäin puhtaana, on mahdollista, että kontaktin vähentäminen maapallon ympäristöbakteereiden kanssa vähentää näitä mikrobeja iholla, "sanoi Lorenzi.

Toinen mahdollinen selitys liittyy ihon muuttuvaan rakenteeseen. Proteobakteereilla on taipumus pysyä lähempänä pintaa, joten jos astronautien iho irtoaa nopeammin, proteobakteerit voidaan poistaa.

Lorenzi suositteli jatkotutkimuksia, joilla tunnistettiin ja testattiin mahdollisia hoitoja astronautin ihon terveyden parantamiseksi, kuten probiootteja sisältävä ajankohtainen voide.

Yleensä ottaen, tutkijat havaitsivat, että aseman mikrobiomi heijasti ihmisen ihon mikrobiomia ja päinvastoin.

Monien muiden raporttien mukaan avaruusaseman ympäristön mikrobiomi näyttää hyvin samankaltaiselta kuin ihmisen ihon mikrobiomi. Tutkimuksessamme oli mielenkiintoista, että asemamikrobiomin koostumus muuttui koko ajan.

Aseman mikrobiomilla oli tapana muistuttaa avaruudessa tällä hetkellä elävien astronauttien ihon mikrobiomin koostumusta. Astronautin iho alkaa vaikuttaa aseman mikrobiomiin, vaikka asema vaikuttaa astronauttien ihoon. "

Hernan Lorenzi, Ph.D., Tutkimuksen johtava tutkija ja tutkija, Tartuntatautien osasto, Craig Venter Institute Rockvillessä, Maryland

Mikrobiomitutkimuksen tulokset vahvistavat edelleen Microbial Tracking-2 -tutkimuksessa tehty työ. Tutkimuksen tulokset ilmestyivät 29. huhtikuuta, 2020, PLOS One -lehdessä ja niitä kuvataan aiheeseen liittyvässä artikkelissa.

Jatkamalla oppimista siitä, miten mikrobien yhteisöt ovat vuorovaikutuksessa avaruudessa, tutkijat tietävät enemmän siitä, miten astronautit pidetään terveinä ja valmistaudutaan mahdollisiin pitkäkestoisiin tehtäviin Kuuhun ja Marsiin.

• Tieteidenvälinen tiimi kehittää uuden fysiikkaan perustuvan tekniikan COVID-19-havaitsemiseen
• Lupaava hoito krooniseen tulehdukselliseen maksasairauteen