بطل هذا البحث الأمعائية بوغاندينسيس, بكتيريا توجد أساسًا في العينات السريرية، بما في ذلك الجهاز الهضمي البشري. الباحثين اكتشف 13 سلالة من هذه البكتيريا الموجودة في محطة الفضاء الدولية (ISS)، والتي يمكن أن تضر بصحة رواد الفضاء على متنها، لأنه في ظروف الفضاء مثل فراغ الفضاء، تكون البكتيريا المسببة للأمراض شديدة الأمعائية بوغاندينسيس ويصبح الأمر أكثر خطورة: البيئة القاسية في محطة الفضاء الدولية أجبرت البكتيريا على التكيف من أجل البقاء، مما يجعلها مقاومة للمضادات الحيوية.
ناسا تجد “بكتيريا متحولة” في الفضاء
يوضح كاستوري فينكاتيسواران من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا: “إن الميكروبات الموجودة في البيئة المبنية تؤثر تأثيراً عميقاً على صحة المواطنين”. “إن محطة الفضاء الدولية عبارة عن بيئة منظمة يتم التحكم فيها بشكل كبير وتوفر ظروفًا قاسية مثل الجاذبية الصغرى والإشعاع الشمسي وارتفاع ثاني أكسيد الكربون، “توفر الميكروبات مكانًا فريدًا لدراسة البقاء والتكيف.”.
وبحسب التحليل فإن السلالات الموجودة في محطة الفضاء الدولية متغيرة ومختلفة مقارنة بنظيراتها على الأرض. البكتيريا الموجودة في مواقع مختلفة داخل المحطة مقاومة للأدوية. طفراته غير عادية: 578 طفرة معقدة في المتوسط. ومع ذلك، كانت هذه الاختلافات الجينية متشابهة بين العزلات.
وتمكنت السلالات من البقاء على قيد الحياة في محطة الفضاء الدولية بأعداد كبيرة مع مرور الوقت، كما اكتشف الخبراء الذين نشروا نتائجهم في المجلة. الكائنات الحية الدقيقة, ه. bugandensis لقد تفاعل مع العديد من الميكروبات، وفي بعض الحالات، ربما ساعد تلك الكائنات على البقاء.
“لقد أظهرت الدراسات الحديثة أن الميكروبات المعرضة للجاذبية الصغرى يمكن أن تكتسب مقاومة للمضادات الحيوية وتزيد من الفوعة من خلال الطفرات السريعة. نقل الجينات الأفقي“يواصل الخبير. “إن السفر إلى الفضاء لفترة طويلة في ظروف الجاذبية الصغرى يمكن أن يضر أيضًا بالجهاز المناعي لرواد الفضاء، مما يزيد من تعرضهم للأمراض.”
سير عمل توضيحي يوضح عملية التحليل الجيني المقارن لـ E. bugandensis
كان لدى البكتيريا “المتحولة” في محطة الفضاء الدولية المزيد من الجينات المرتبطة بوظائف مهمة، مثل نقل الأحماض الأمينية. واكتشفوا أيضًا عدة جينات جديدة وهي البكتيريا الوحيدة الموجودة في محطة الفضاء الدولية وغير الموجودة على الأرض، مما يشير إلى أن هذه البكتيريا ربما تكيفت مع الظروف الفضائية من أجل البقاء. لقد تعايشت مع العديد من الميكروبات، وفي بعض الحالات، ربما ساعدت تلك الكائنات على البقاء.
“كانت جينومات محطة الفضاء الدولية متوسطة 4568 جينًاوأوضح الفريق في الدراسة أن هذا أعلى بكثير من متوسط الجينات الموجودة في جينوم الأرض والبالغ 4416 جينًا. ولوحظ وجود جين عائلة ACT β-lactamase (ACT-77) في جميع الجينات الـ 13، مما يشير إلى مستويات عالية من المقاومة.
فهي مختلفة وراثيا ووظيفيا مقارنة بنظيراتها الأرضية.
خصائص البكتيريا
تم ربط هذه البكتيريا بالعدوى الخطيرة مثل التهابات الدم لدى الأطفال والتي تسمى الإنتان الوليدي. إضافي يمكن أن يسبب الإنتان التهابات المسالك البولية، والتهابات الجلد والأنسجة الرخوة، والتهاب الشغاف، وهو التهاب يهدد الحياة في البطانة الداخلية لغرف القلب وصماماته.
“يمكن أن تؤثر المجموعات الميكروبية في محطة الفضاء الدولية على الميكروبات الحيوية لرواد الفضاء ويتم تجديدها بوصول أفراد الطاقم الجدد. لذلك، فإن فهم الاستعمار الميكروبي والتعاقب والتفاعلات أمر بالغ الأهمية لضمان رفاهية رواد الفضاء وإدارة المخاطر الميكروبية.” موائل بشرية معزولة ومقيدة“يقول الخبراء.
ومن خلال دراسة كيفية بقاء الميكروبات على قيد الحياة في البيئة القاسية على متن محطة الفضاء الدولية، “يفتح هذا البحث الباب أمام تدابير وقائية فعالة لصحة رواد الفضاء”. أراد العلماء معرفة كيف ه. bugandensis إنه قادر على البقاء على قيد الحياة في الظروف القاسية لمحطة الفضاء الدولية، خاصة إذا تم نشره على الأرض في بيئات أرضية محصورة مثل وحدات العناية المركزة بالمستشفيات وغرف العمليات. سلامة الحياة مهمة.
أشارت نتائجهم إلى أن هذه السلالات تحورت تحت الضغط
“إن الآثار المترتبة على هذه النتائج ذات شقين. أولاً، سلطوا الضوء على السلوك الميكروبي، والتكيف، والتطور في البيئات القاسية والمعزولة. وخلص الباحثون إلى أن “ثانيا، يؤكدون على الحاجة إلى اتخاذ تدابير وقائية قوية لضمان صحة وسلامة رواد الفضاء من خلال الحد من المخاطر المرتبطة بالتهديدات المحتملة لمسببات الأمراض”.
ومن الواضح أن هذه النتائج ستمهد الطريق لفهم أعمق للموضوع الميكانيكا الميكروبية في البيئات القاسية مثل الفضاء.
ملحوظات:
- براتياي سينغوبتا وآخرون، التحسينات الجينية والوظيفية والتمثيل الغذائي في بكتيريا Enterobacter Bugendensis المقاومة للأدوية المتعددة، مما يسهل ثباتها واستمرارها في ميكروبيوم محطة الفضاء الدولية (2024). دوى: 10.1186/s40168-024-01777-1
- مورا، م.، بيراس، أ.، أليخوفا، تي.، وينك، إل.، كراوس، آر.، ألكساندروفا، أ.، نوفوزيلوفا، تي.، ومويسل-إيسينجر، سي. (2016). الميكروبات المرنة في عينات الغبار من محطة الفضاء الدولية – بقاء المتخصصين في التكيف. الميكروبيوم، 4. https://doi.org/10.1186/s40168-016-0217-7.
- فيسامبايان، أ.، وكرومان، إي. (2019). مسببات الأمراض المكونة للأغشية الحيوية متعددة المقاومة في محطة الفضاء الدولية. مجلة العلوم البيولوجية، 44. https://doi.org/10.1007/s12038-019-9929-8.
