Ziemskie drobnoustroje w warunkach Marsa. Co pokazują symulacje?

Eksperymenty z symulacją warunków kosmicznych wskazują, że część mikroorganizmów pochodzących z Ziemi potrafi przetrwać środowisko przypominające to na Marsie. Zespół naukowców badał zarówno odporność "ekstremofili", jak i patogenów groźnych dla człowieka, by sprawdzić, jakie ryzyka mogą czekać przyszłych astronautów.
A public health scientist from the CDC Enteric Diseases Laboratory Branch prepares a portable sequencing instrument for whole genome sequencing, 2021. WGS provides detailed genetic information about pathogens that make people sick. Image courtesy CDC. (Photo by Smith Collection/Gado/Getty Images)
Źródło zdjęć: © GETTY | Smith Collection/Gado
Radosław Kosarzycki

Z najnowszych testów wynika, że ziemskie mikroorganizmy mogą utrzymać się przy życiu na ciałach niebieskich, gdzie występuje woda — w tym na Marsie. Badania prowadzone pod kierunkiem doktoranta Tommasa Zaccarii opierały się na odtwarzaniu warunków nie tylko marsjańskich, lecz także tych, które mogłyby panować na Księżycu oraz na lodowych księżycach Jowisza i Saturna. Kluczowe pytanie brzmiało, czy drobnoustroje znane z naszej planety są w stanie wytrzymać skrajne obciążenia typowe dla przestrzeni kosmicznej.

Symulacje przeprowadzono w niemieckim centrum badawczym, a organizmy poddawano silnemu promieniowaniu, odwodnieniu oraz zamrażaniu. Naukowcy skupili się zwłaszcza na drobnoustrojach żyjących w środowiskach skrajnych na Ziemi — m.in. w pobliżu wulkanów czy w rejonach Antarktydy. Największą odpornością wyróżniały się drożdże; Zaccaria wyjaśniał, że uruchamiały one w komórkach reakcje chemiczne, które pomagały zabezpieczać DNA przed uszkodzeniami.
Kolejny etap badań dotyczył patogenów odpowiedzialnych za choroby u ludzi, w tym bakterii Klebsiella pneumoniae. Z obserwacji wynikało, że po symulowanej podróży na Marsa mikroorganizmy potrafiły zmniejszać rozmiar — kurczyć się — ale nie ginęły. Co istotne, testy laboratoryjne pokazały też, że ludzkie komórki odpornościowe reagowały na takie patogeny słabiej niż w typowych warunkach.

WIDEO
Misja Artemis 3 już w 2027 roku. NASA przedstawia harmonogram


Wnioski są ważne z punktu widzenia bezpieczeństwa załóg. Układ odpornościowy astronautów bywa osłabiany przez realia misji kosmicznych, takie jak rozregulowanie rytmu dobowego, niedobory żywieniowe czy ekspozycja na promieniowanie. To sprawia, że zagrożenie zakażeniami staje się jednym z poważnych wyzwań zdrowotnych podczas długich wypraw.
Naukowcy zwrócili uwagę również na pył księżycowy i marsjański, czyli regolit. Zaccaria porównał jego oddziaływanie na układ oddechowy do działania zwykłego ziemskiego piasku, jednak wyniki nie były dla regolitu łaskawe. Badania pokazały, że próbki naśladujące powierzchnię Marsa, a szczególnie Księżyca, potrafią uszkadzać ochronną warstwę płuc i mogą sprzyjać infekcjom — efektu takiego nie notowano po kontakcie z piaskiem z Ziemi.
Zdaniem zespołu badawczego znaczenie tych wyników nie ogranicza się do medycyny kosmicznej i ochrony zdrowia astronautów. Eksperymenty pomagają lepiej zrozumieć działanie ludzkiego układu odpornościowego, także w kontekście procesów starzenia. Eksperci podkreślają rosnącą rolę pojęcia wieku immunologicznego w medycynie, a obserwacje z badań nad odpornością astronautów mogą w przyszłości przełożyć się na rozwiązania wspierające zdrowie pacjentów na Ziemi.
Wybrane dla Ciebie
ZATRZYMAJ SIĘ NA CHWILĘ… TE ARTYKUŁY WARTO PRZECZYTAĆ