Tyrimas:Astronautų žarnyno mikrobiomos erdvėje tampa įvairesnės, o ne mažesnės

Kiekvienas nešiojamės savo mikrobiomą, mikroorganizmų, gyvenančių mūsų odoje ir kūnuose, pasaulis, vaidina svarbų vaidmenį palaikant sveikatą, kai bendraujame su likusiu pasauliu.

Visur, kur einame, mūsų mikrobiomas sąveikauja su naujos aplinkos ir sutiktų žmonių mikrobiomomis (žr. Mikrobiologija 101:Kur žmonės eina, Mikrobai seka).

Mokslininkai norėjo išsiaiškinti, kaip unikalios sąlygos, patirtos ilgalaikių kosminių kelionių metu, veikia astronautų mikrobiomas.

2019 m. Birželio mėn. Žurnalo „Scientific Reports“ straipsnyje aptariami „Microbiome“ rezultatai, daugiametis tyrimas dėl mikroorganizmų, gyvenančių ant atskirų astronautų ir juose ilgą laiką, Tarptautinėje kosminėje stotyje.

Tyrimo metu buvo tiriama žmogaus mikrobiomo sąveika su kosminės stoties aplinkos mikrobioma. Tirtos žmogaus mikrobiomos sritys apėmė žarnyną, nosies kanalai, liežuvis ir kaktos bei dilbio oda.

Taip pat buvo tiriami seilių ir kraujo mėginiai, kartu su mėginiais, paimtais iš skirtingų stočių vietų.

„Kadangi stotis yra labai švari aplinka, mes tikėjomės sumažėjusios žarnyno įvairovės erdvėje, palyginti su prieš skrydžiu ar po skrydžio, nes astronautai yra mažiau veikiami aplinkos bakterijų. Nors maistas, kurį jie valgo, nėra sterilus, jis turi labai mažą bakterijų apkrovą, “ - sakė Hernanas Lorenzi, Daktaras, pagrindinis tyrimo tyrėjas ir infekcinių ligų departamento tyrėjas, J. Craigo Venterio institutas Rokvilyje, Merilandas.

Stebėtinai, daugumos astronautų žarnyno mikrobiomos erdvėje tapo įvairesnės, o ne mažesnės, nepaisant riboto naujų bakterijų poveikio. Šis rezultatas yra svarbus, nes didesnė įvairovė apskritai yra geresnė bendrai sveikatai.

„Paprastai, kai kas nors turi tokią ligą kaip uždegiminė žarnyno liga, pamatytumėte žarnyno mikrobiomo įvairovės sumažėjimą. Padidėjusi įvairovė paprastai rodo didesnį atsparumą ligoms, “ - sakė Lorenzi.

Mokslininkai teigia, kad padidėjusi žarnyno mikrobiomos įvairovė gali atsirasti dėl daugybės maisto produktų, esančių stotyje. NASA maisto mokslininkai glaudžiai bendradarbiauja su astronautais, siekdami sutelkti dėmesį į mitybos pusiausvyrą, teikia daugiau nei 200 maisto ir gėrimų variantų, kad įgulos nariai turėtų galimybę valgyti įvairų maistą, galbūt net labiau nei daugelis žmonių paprastai valgo Žemėje.

Skirtingai nuo žarnyno, astronautų odos mikrobiomos parodė skirtingus rezultatus, kai kuriems astronautams odos įvairovė didėja, kitiems - mažėja. Nuoseklus rezultatas buvo vieno konkretaus mikrobo sumažėjimas.

„Mes labai anksti misijos metu nustatėme odos mikrobiomos pokyčius, ir pokyčius, kuriuos pastebėjome, nepriklausomai nuo kitų įvairovės pokyčių, žymiai sumažėjo bakterijų, vadinamų proteobakterijomis, rūšis, - pasakė Lorenzi. - Tiksliau, du proteobakterijų potipiai, vadinamos beta ir gama proteobakterijomis “.

Ankstesni tyrimai parodė, kad tokio tipo bakterijų buvimas ant odos atitinka apsaugą nuo padidėjusio jautrumo odos reakcijų, pvz., bėrimai. Kosmose, šie apsauginiai mikrobai greitai išeikvojami ant astronautų odos, tai gali būti susiję su didesne odos bėrimų ir padidėjusio jautrumo epizodų tikimybe.

Supratus daugiau, kodėl šis pokytis įvyksta, paaiškėtų galimi prevencijos ar gydymo metodai. Viena galimybė yra susijusi su įprastu šių tipų mikrobų šaltiniu.

"Šio tipo proteobakterijų yra labai daug dirvožemyje. Kadangi kosminė stotis yra ne žalia aplinka, kuri išlieka labai švari, gali būti, kad sumažinus kontaktą su Žemės aplinkos bakterijomis, sumažėja šių mikrobų ant odos, “ - sakė Lorenzi.

Antrasis galimas paaiškinimas yra susijęs su besikeičiančia pačios odos struktūra. Proteobakterijos linkusios likti arčiau paviršiaus, Taigi, jei astronautų oda nuslūgsta greičiau, proteobakterijos gali būti pašalintos.

Lorenzi rekomendavo tolesnius tyrimus, skirtus nustatyti ir išbandyti galimus gydymo būdus, kaip pagerinti astronautų odos sveikatą, pavyzdžiui, vietinį kremą su probiotikais.

Apskritai, tyrėjai nustatė, kad pati stoties mikrobioma atspindi žmogaus odos mikrobiomą ir atvirkščiai.

Daugelyje kitų pranešimų nustatyta, kad kosminės stoties aplinkos mikrobiomas atrodo labai panašus į žmogaus odos mikrobiomą. Mūsų tyrime buvo įdomu tai, kad stoties mikrobiomo sudėtis visą laiką keitėsi.

Stoties mikrobiomas buvo panašus į kosmonautų, kurie tuo metu gyveno kosmose, odos mikrobiomos sudėtį. Astronautų oda pradeda paveikti stoties mikrobiomą, net jei stotis veikia astronautų odą “.

Hernanas Lorenzi, Daktaras, Studijų vyriausiasis tyrėjas ir tyrėjas, Infekcinių ligų departamentas, J. Craigo Venterio institutas Rokvilyje, Merilandas

Mikrobiomo tyrimo išvadas dar labiau patvirtina darbas, atliktas atliekant tyrimą „Mikrobų sekimas-2“. Šio tyrimo išvados pasirodė balandžio 29 d. 2020 m., žurnale „PLOS One“ ir yra aprašyti susijusiame straipsnyje.

Tęsdami mokymąsi apie tai, kaip mikrobų bendruomenės sąveikauja kosmose, mokslininkai gali daugiau sužinoti apie tai, kaip išlaikyti astronautus sveikus ir pasiruošti ilgalaikiams misijoms į Mėnulį ir Marsą.

• Tarpdisciplininė komanda kuria naują fizika pagrįstą COVID-19 aptikimo technologiją
• Perspektyvus lėtinės uždegiminės kepenų ligos gydymas