Исследование:кишечные микробиомы космонавтов в космосе становятся более разнообразными, чем менее

У всех нас есть собственный микробиом, мир микроорганизмов, которые живут на нашей коже и в наших телах, играя важную роль в поддержании здоровья, поскольку мы взаимодействуем с остальным миром.

Куда бы мы ни пошли, наш микробиом взаимодействует с микробиомами новой среды и людей, которых мы встречаем (см. Микробиология 101:Куда идут люди, Микробы следуют).

Исследователи хотели определить, как уникальные условия во время длительного космического путешествия влияют на микробиомы космонавтов.

В статье журнала Scientific Reports за июнь 2019 года обсуждаются результаты микробиома, многолетнее исследование микроорганизмов, живущих в отдельных космонавтах и ​​в них при длительном пребывании на Международной космической станции.

В ходе исследования изучалось взаимодействие микробиома человека с микробиомом окружающей среды космической станции. Изученные области микробиома человека включали кишечник, носовые ходы, язык и кожа лба и предплечья.

Также были исследованы образцы слюны и крови. вместе с образцами, взятыми из разных мест на станции.

"Поскольку станция представляет собой очень чистую среду, мы ожидали уменьшения разнообразия кишечника в космосе по сравнению с предполетным или послеполетным периодом, потому что астронавты менее подвержены воздействию бактерий окружающей среды. Пока пища, которую они едят, не стерильна, у него очень низкая бактериальная нагрузка, "сказал Эрнан Лоренци, Кандидат наук., главный исследователь исследования и научный сотрудник отдела инфекционных болезней, Институт Дж. Крейга Вентера в Роквилле, Мэриленд.

Удивительно, кишечные микробиомы большинства астронавтов в космосе стали более разнообразными, чем менее, несмотря на ограниченное воздействие новых бактерий. Этот результат важен, потому что большее разнообразие обычно лучше для общего состояния здоровья.

"Обычно, когда кто-то страдает таким заболеванием, как воспалительное заболевание кишечника, вы увидите сокращение разнообразия микробиома кишечника. Повышенное разнообразие обычно указывает на большую устойчивость к болезням, "сказал Лоренци.

Исследователи предполагают, что увеличение разнообразия микробиома кишечника может быть результатом большого разнообразия продуктов, доступных на станции. Ученые НАСА работают в тесном сотрудничестве с астронавтами, чтобы сосредоточиться на диетическом балансе, предоставление более 200 вариантов еды и напитков, чтобы члены экипажа имели возможность употреблять разнообразную пищу, возможно, даже больше, чем обычно едят многие люди на Земле.

В отличие от кишечника, микробиомы кожи космонавтов показали смешанные результаты, разнообразие кожи у одних космонавтов растет, у других - уменьшается. Постоянным результатом было сокращение количества одного конкретного микроба.

«Мы обнаружили изменения в микробиоме кожи очень рано во время миссии, и изменение, которое мы наблюдали, независимо от других изменений в разнообразии, значительно сократилось количество бактерий, называемых протеобактериями, - сказал Лоренци. - Точнее, два подтипа протеобактерий, называется бета- и гамма-протеобактериями ».

Предыдущие исследования показали, что наличие этих типов бактерий на коже соответствует защите от гиперчувствительных кожных реакций, такие как сыпь. В космосе, эти защитные микробы быстро истощаются на коже космонавтов, что может быть связано с более высокой вероятностью кожной сыпи и эпизодов гиперчувствительности, которые испытывают астронавты.

Понимание того, почему происходит это изменение, прояснит возможные подходы к профилактике или лечению. Одна из возможностей связана с обычным источником этих типов микробов.

«Этот тип протеобактерий содержится в почве в очень больших количествах. Поскольку космическая станция не является зеленой средой, которая остается очень чистой, возможно, что уменьшение контакта с бактериями окружающей среды Земли уменьшает эти микробы на коже, "сказал Лоренци.

Второе возможное объяснение связано с изменяющейся структурой самой кожи. Протеобактерии склонны оставаться ближе к поверхности, так что, если кожа космонавтов сходит быстрее, протеобактерии могут быть удалены.

Лоренци рекомендовал дальнейшие исследования для выявления и тестирования потенциальных методов лечения, улучшающих здоровье кожи космонавтов, таких как крем для местного применения с пробиотиками.

Общий, исследователи установили, что микробиом самой станции отражает микробиом кожи человека и наоборот.

<цитата>

Многие другие отчеты показали, что микробиом окружающей среды космической станции очень похож на микробиом кожи человека. Что было интересно в нашем исследовании, так это то, что состав микробиома станции все время менялся.

Микробиом станции имел тенденцию напоминать состав микробиома кожи космонавтов, которые в тот момент жили в космосе. Кожа космонавта начинает влиять на микробиом станции, даже если станция поражает кожу космонавтов ».

Эрнан Лоренци, Кандидат наук., Главный исследователь и научный сотрудник, Отделение инфекционных болезней, Институт Дж. Крейга Вентера в Роквилле, Мэриленд

Результаты исследования микробиома дополнительно подтверждаются работой, проведенной над исследованием Microbial Tracking-2. Результаты этого исследования появились 29 апреля, 2020, в журнале PLOS One и описаны в соответствующей статье.

Продолжение изучения того, как сообщества микробов взаимодействуют в космосе, помогает исследователям больше узнать о том, как сохранить здоровье астронавтов и подготовиться к возможным долгосрочным полетам на Луну и Марс.

• Междисциплинарная команда разработает новую физическую технологию для обнаружения COVID-19
• Перспективное лечение хронического воспалительного заболевания печени.