Študija:Črevesni mikrobiomi astronavtov postajajo v vesolju bolj raznoliki kot manj

Vsi nosimo svoj mikrobiom, svet mikroorganizmov, ki živijo na naši koži in v našem telesu, igrajo pomembno vlogo pri ohranjanju zdravja v interakciji s tujino.

Kamor koli gremo, naš mikrobiom komunicira z mikrobiomi novih okolij in ljudmi, ki jih srečujemo (glej Mikrobiologija 101:Kam gredo ljudje, Sledijo mikrobi).

Raziskovalci so želeli ugotoviti, kako edinstveni pogoji, ki se pojavijo med dolgotrajnim vesoljskim potovanjem, vplivajo na mikrobiome astronavtov.

Članek v reviji Scientific Reports junija 2019 obravnava rezultate Microbioma, večletna študija o mikroorganizmih, ki živijo na posameznih astronavtih in pri posameznih astronavtih z dolgotrajnim bivanjem na Mednarodni vesoljski postaji.

Preiskava je preučila interakcijo človeškega mikrobioma z okoljskim mikrobiomom vesoljske postaje. Področja preučevanja človeškega mikrobioma so vključevala črevesje, nosne poti, jezika in kože čela in podlakti.

Preučevali so tudi vzorce sline in krvi, skupaj z vzorci, odvzetimi z različnih lokacij v postaji.

"Ker je postaja zelo čisto okolje, pričakovali smo zmanjšano raznolikost črevesja v vesolju v primerjavi s predletom ali poleti, ker so astronavti manj izpostavljeni okoljskim bakterijam. Čeprav hrana, ki jo jedo, ni sterilna, ima zelo nizko bakterijsko obremenitev, "je rekel Hernan Lorenzi, Doktor znanosti, glavni raziskovalec študije in raziskovalec z oddelka za nalezljive bolezni, Inštitut J. Craig Venter v Rockvilleu, Maryland.

Presenetljivo, črevesni mikrobiomi večine astronavtov so postali bolj raznoliki v vesolju in ne manj, kljub omejeni izpostavljenosti novim bakterijam. Ta rezultat je pomemben, ker je večja raznolikost na splošno boljša za splošno zdravje.

"Običajno, če ima nekdo bolezen, kot je vnetna črevesna bolezen, opazili bi zmanjšanje raznolikosti črevesnega mikrobioma. Večja raznolikost običajno kaže na večjo odpornost na bolezni, "je rekel Lorenzi.

Raziskovalci teoretizirajo, da je povečana raznolikost črevesnega mikrobioma lahko posledica velike raznolikosti hrane, ki je na voljo na postaji. Znanstveniki NASA za prehrano tesno sodelujejo z astronavti, da se osredotočijo na prehransko ravnovesje, ponujajo več kot 200 možnosti hrane in pijače, da članom posadke omogočijo uživanje raznolike hrane, morda celo bolj kot mnogi posamezniki običajno jedo na Zemlji.

Za razliko od črevesja, kožni mikrobiomi astronavtov so pokazali mešane rezultate, z raznolikostjo kože pri nekaterih astronavtih navzgor, pri drugih pa navzdol. Dosleden rezultat je bil zmanjšanje enega specifičnega mikroba.

"Zelo zgodaj med misijo smo ugotovili spremembe v mikrobiomu kože, in spremembo, ki smo jo opazili, neodvisno od drugih sprememb v raznolikosti, je bilo znatno zmanjšanje vrste bakterij, ki se imenujejo proteobakterije, "je rekel Lorenzi." Natančneje, dva podtipa proteobakterij, imenovane beta in gama proteobakterije. "

Prejšnje raziskave so pokazale, da imajo te vrste bakterij na koži zaščito pred preobčutljivimi kožnimi reakcijami, kot so izpuščaji. V vesolju, ti zaščitni mikrobi se hitro izčrpajo na koži astronavtov, kar je lahko povezano z večjo verjetnostjo kožnih izpuščajev in epizod preobčutljivosti, ki jih doživijo astronavti.

Razumevanje več o tem, zakaj pride do te spremembe, bi razjasnilo možne pristope k preprečevanju ali zdravljenju. Ena možnost je povezana z običajnim virom teh vrst mikrobov.

"To vrsto proteobakterij najdemo v zelo velikih količinah v tleh. Ker je vesoljska postaja nezeleno okolje, ki ostane zelo čisto, možno je, da zmanjšanje stika z zemeljskimi okoljskimi bakterijami zmanjša te mikrobe na koži, "je rekel Lorenzi.

Druga možna razlaga se nanaša na spreminjanje strukture same kože. Proteobakterije ostanejo bližje površini, če se koža astronavtov hitreje odcepi, proteobakterije bi lahko odstranili.

Lorenzi je priporočil nadaljnje študije za ugotavljanje in preizkušanje možnih zdravljenj za izboljšanje zdravja kože astronavtov, kot je lokalna krema s probiotiki.

Na splošno, Raziskovalci so ugotovili, da mikrobiom postaje odraža mikrobiom človeške kože in obratno.

Številna druga poročila so pokazala, da je okoljski mikrobiom vesoljske postaje zelo podoben mikrobiomu človeške kože. V naši študiji je bilo zanimivo, da se je sestava postajnega mikrobioma ves čas spreminjala.

Postajni mikrobiom je bil ponavadi podoben sestavi kožnega mikrobioma astronavtov, ki so v tistem trenutku živeli v vesolju. Koža astronavtov začne vplivati ​​na mikrobiom postaje, čeprav postaja vpliva na kožo astronavtov. "

Hernan Lorenzi, Doktor znanosti, Glavni raziskovalec in raziskovalec študije, Oddelek za nalezljive bolezni, Inštitut J. Craig Venter v Rockvilleu, Maryland

Ugotovitve preiskave Microbioma dodatno potrjuje delo, opravljeno na raziskavi Microbial Tracking-2. Ugotovitve te študije so se pojavile 29. aprila, 2020, v reviji PLOS One in so opisane v sorodnem članku.

Nadaljevanje spoznavanja o tem, kako skupnosti mikrobov medsebojno delujejo v vesolju, pomaga raziskovalcem vedeti več o tem, kako ohraniti astronavte zdrave in se pripraviti na morebitne dolgotrajne misije na Luno in Mars.

• Interdisciplinarna ekipa za razvoj nove fizikalne tehnologije za odkrivanje COVID-19
• Obetavno zdravljenje kronične vnetne bolezni jeter