Bakterie mají v kosmickém prostředí větší potenciál způsobovat lidským buňkám problémy, pokud je nakazí. Ukázal to experiment na oběžné dráze.
Vzhledem k výjimečným podmínkám kosmických letů čelí astronauti mnoha zdravotním problémům. Mezi jejich příčinami je řada infekčních mikrobů, kteří mohou napadnout jejich imunitní systém oslabený podmínkami v kosmu.
Vědci pod vedením Cheryl Nickersonové a Jennifer Barrilové teď poprvé popsali infekci lidských buněk střevním patogenem Salmonella Typhimurium během kosmického letu. Ukázali, jak nízká nebo nulová gravitace během kosmických letů mění molekulární profil lidských střevních buněk a jak se tyto vzorce dále mění v reakci na infekci. Vědci dokázali i popsat molekulární změny bakterie uvnitř infikovaných hostitelských buněk.
Tyto výsledky nabízejí čerstvé poznatky o tom, jak probíhají infekce, a mohou vést k novým metodám boje s invazivními patogeny během kosmických letů, ale i za mnohem méně exotických podmínek zde na Zemi. Výsledky studie vyšly v odborném časopise npj Microgravity.
Vesmír je dobré místo na nákazu
Výzkum byl založený na studiu buněk lidského střevního epitelu na palubě kosmického raketoplánu STS-131. Vědci tam rozdělili buněčné kultury do dvou skupin: jednu nechali být, ale druhou úmyslně infikovali salmonelou. A pak už jen sledovali, co se bude dít.
Ve studii popsali, že v experimentu odhalili, že v kosmu některé procesy infekce probíhají jinak než na Zemi a že tyto nové důkazy posilují předchozí zjištění týmu, že kosmické lety mohou zvýšit potenciál infekčních onemocnění.
Už v dřívější sérii studií, které srovnávaly dopady vesmírného prostředí na patogeny, totiž stejný tým prokázal, že v prostředí kosmických stanic i lodě mohou zesílit vlastnosti nebo virulence patogenních organismů, jako je Salmonella, způsobem, který nebyl pozorován, když byl stejný organismus kultivován v konvenčních podmínkách v laboratoři.
Tyto starší práce ale nespočívaly v nákaze v kosmu; salmonela se ve vesmíru jen vypěstovala, samotná infekce proběhla až na Zemi. Nový pokus díky NASA mohl proběhnout v kosmu celý.
„Oceňujeme příležitost, kterou NASA poskytla našemu týmu ke studiu celého procesu infekce přímo v kosmu. Dává nám to nové informace o chování infekčních chorob, které mohou být využity k ochraně zdraví astronautů i ke zmírnění rizik infekčních chorob,“ poděkovala Nickersonová.
„Než jsme začali s touto studií, měli jsme k dispozici rozsáhlá data, která ukazují, že kosmické lety zcela přeprogramovaly salmonelu na všech úrovních tak, aby se stala lepším patogenem,“ říká Jennifer Barrilová.
„Věděli jsme také, že kosmické lety mají dopad i na několik důležitých strukturálních a funkčních vlastností lidských buněk, které salmonela běžně využívá při infekcích na Zemi. Nebyly ale k dispozici žádné údaje ukazující, co se stane, když se oba typy buněk během infekce setkají v prostředí mikrogravitace. Naše studie ukazuje, že v molekulární krajině střevního epitelu dochází v reakci na kosmické záření k poměrně velkým změnám a toto prostředí během infekce salmonela dále mění.“
