Пребывание в космосе значительно увеличивает патогенность бактерий. Кроме того, после полета микроорганизмы становятся более устойчивы к антибиотикам. К такому выводу пришли микробиологи из Института биодизайна Университета Аризоны, которые завершили изучение бактерий сальмонеллы (Salmonella typhimurium).
Как отметили исследователи, бактерии использовались в экспериментах на борту американского шаттла Atlantis (миссия STS-115), запущенного в сентябре 2006 года. Микроорганизмы содержались в специальном изолированном контейнере, и в ходе полёта астронавты лишь один раз открыли ёмкость, предоставив доступ бактериям в питательную среду ровно на сутки.
Параллельно исследованию, проходившем на борту шаттла, учёные вырастили еще одну, контрольную, группу бактерий. Эти микроорганизмы также были заключены в специальные контейнеры, и их дальнейший рост происходил в условиях тех же температуры и влажности, что и на шаттле. Существенная разница заключалась в том, что бактерии, побывавшие в космосе, испытывали на себе воздействие микрогравитации, тогда как бактерии из второй, контрольной группы, обошлись без этого.
По возвращении первой группы бактерий на Землю учёные занялись сравнительным анализом инфекционной активности микроорганизмов.
По словам проводивших исследования профессоров Шерил Никерсон и Джеймса Уилсона, предыдущие исследования по воссозданию условий микрогравитации на Земле позволяли предположить, что болезнетворность микроорганизмов может увеличиться, но учёные даже не предполагали, что изменения будут столь масштабны.
Уже первичный генетический анализ «космических» бактерий показал, что у этих организмов изменилась активность 167 генов, также произошли изменения в концентрации 67 белков. Как и ожидали учёные, вирулентность бактерии увеличилась, причем после пребывания в космосе патогенность возросла более чем в три раза.
Так, во время экспериментов с лабораторными мышами исследователи наблюдали большее количество летальных исходов у грызунов, зараженных «космическим» штаммом. Потребление пищи с «земными» бактериями убило 60% мышей, а «космическая» версия уничтожила почти всю популяцию (90% грызунов).
Как отмечают авторы исследования, эксперименты с животными подтвердили теорию, согласно которой произошла мутация штаммов бактерии на орбите, что привело к возрастанию патогенности клеток. Возможно, поэтому бактерии, как заметили специалисты, также стали менее чуствительны к антибиотикам. Учёные отмечают, что ключевая роль в болезнетворности бактерий принадлежит , скорее всего, регулирующему белку Hfq, и именно он может быть ответственен за возрастание патогенности клеток.
Эксперименты с бактериями не окончены, исследователи планируют продолжить их в космосе в 2008 году. Возможно, тогда микробиологам удастся получить новые сведения относительно бактериальной угрозы людям, пребывающим в космосе, и разработать первые варианты вакцины от сальмонеллы, которой до сих пор не существует.
Ознакомиться же с результатами работы, в ходе которой учёные впервые исследовали воздействие пребывания в космосе на вирулентность бактерий, можно в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
|
