Hvorfor det er afgørende at studere astronauters mikrobiomer for at sikre en succes med en dyb rummission

Afværge patogener i rummet

Derudover kan undersøgelsen af ​​mikrobiomet hjælpe forskere med at forstå rumfartens indvirkning på immunsystemet. De mikroorganismer, der bebor forskellige dele af den menneskelige krop, spiller en afgørende rolle i at opretholde et godt helbred ved at producere essentielle vitaminer og hjælpe med udviklingen og reguleringen af ​​vores immunsystem.

Ændringer i sammensætningen af ​​tarmfloraen forårsaget af genetiske og miljømæssige faktorer kan øge sandsynligheden for infektion med patogener, tilskynde til spredning af skadelige organismer, der under visse miljømæssige eller genetiske ændringer kan begynde at fremkalde sygdom og bidrage til fremkomsten af ​​inflammatoriske lidelser.

Mikrobiomet spiller således en afgørende rolle i dannelsen og moduleringen af ​​immunsystemet, og enhver forstyrrelse af det kan potentielt påvirke immunfunktionen. At forstå, hvordan rumrejser påvirker interaktionen mellem mikrobiomet og immunsystemet, kan hjælpe med at udvikle strategier til at opretholde astronauters helbred og forhindre infektioner under langvarige rummissioner.

Muligheder og udfordringer

Når de udforsker astronauternes mikrobiom i rummet, er forskerne også i stand til at opdage nye mikroorganismer, der kan have unikke egenskaber og evner, som kan udnyttes til forskellige anvendelser, herunder udvikling af nye lægemidler, antimikrobielle midler eller bioteknologiske fremskridt.

Derudover giver de ændrede miljøforhold i rummet, såsom temperatur, iltniveauer og diffusionsbegrænsninger, mulighed for at optimere produktionen af ​​værdifulde metabolitter af genetisk modificerede mikroorganismer.

Studiet af astronauters mikrobiom i rummet byder dog også på adskillige udfordringer og forhindringer. En potentiel fare ved at studere astronauters mikrobiom i rummet er den mulige spredning af patogene mikroorganismer i et rumfartøjs lukkede miljø. Indelukket rum og genbrugsluftsystemer kan fremme spredningen af ​​patogene mikroorganismer, som kan være farlige for astronauters helbred af flere årsager.

Det indelukkede miljø i et rumfartøj, kombineret med langvarig eksponering for mikrogravitation, kan føre til en undertrykkelse af astronauternes immunsystem. Denne kompromitterede immuntilstand gør astronauter mere modtagelige over for infektioner, som det fremgår af undersøgelser, der viser et nedsat immunrespons, der hæmmer deres evne til effektivt at imødegå potentielt skadelige mikroorganismer.

Ydermere opstår der bekymringer vedrørende spredningen af ​​antibiotikaresistensgener blandt bakterier i astronauternes tarmmikrobiota, lettet af små cirkulære DNA-enheder kendt som plasmider. Denne formidling har potentiale til at underminere effektiviteten af ​​antibiotika.

Den ufuldstændige forståelse af de indviklede interaktioner mellem mikrobielt liv i rummet og det menneskelige immunsystem forværrer risikoen for infektion. Som følge heraf kan frigivelsen af ​​et patogen i et rumfartøj bringe astronauters helbred i betydelig fare, især dem med kompromitteret immunsystem, især under længerevarende missioner.

Forsømmelse af astromikrobiologiske bekymringer i en bemandet dyb rummission mindsker betydeligt sandsynligheden for succes. Potentiel frigivelse af patogener udgør en øjeblikkelig sundhedsrisiko for astronauter, hvilket kompromitterer deres immunsystem og opgaveudførelse. Desuden kan spredningen af ​​antibiotikaresistensgener underminere medicinske indgreb, hvilket forværrer sundhedsmæssige udfordringer under missionen. At løse disse bekymringer er afgørende for missionssucces og astronauternes velvære.

Flere oplysninger: Seyed Mohammad Javad Mortazavi et al., Hvordan tilpasningen af ​​det menneskelige mikrobiom til barske rummiljøer kan bestemme chancerne for succes for en rummission til Mars og videre, Grænser i mikrobiologi (2024). DOI:10.3389/fmicb.2023.1237564

Journaloplysninger: Grænser i mikrobiologi

Leveret af Frontiers