Kiedy myślisz o tym, co dzieje się setki mil nad powierzchnią Ziemi na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, prawdopodobnie nie myślisz o salmonelli. Okazuje się jednak, że mikrograwitacja może ujawnić kilka rzeczy o paskudnych bakteriach. Badaczka Cheryl Nickerson zabrała tam salmonellę, aby zobaczyć, co może się zdarzyć, a to, co znalazła, było dość zaskakujące. Arizona State University pisze:
Podczas wcześniejszej serii promu kosmicznego NASA i eksperymentów naziemnych Nickerson i jej zespół dokonali zaskakującego odkrycia. Kultura lotów kosmicznych zwiększyła potencjał chorobotwórczy (zjadliwość) patogenu przenoszonego przez żywność Salmonella, jednak wiele genów, o których wiadomo, że są ważne dla jej zjadliwości, nie zostało włączonych i wyłączonych zgodnie z oczekiwaniami, gdy organizm ten rośnie na Ziemi. Zrozumienie, w jaki sposób regulowane jest to przełączanie, może być przydatne do projektowania ukierunkowanych strategii zapobiegania infekcji.
W rzeczywistości, kiedy po raz pierwszy przywieźli salmonellę w kosmos, a następnie zeszli na ziemię, wróciła trzy do siedmiu razy bardziej zjadliwa niż robak wyhodowany na ziemi. NASA pisze:
„Uważamy, że podróż kosmiczna powoduje, że Salmonella zachowuje się tak, jakby znajdowała się w jelitach człowieka” - mówi Nickerson. „To zjawisko mechaniczne związane z„ ścinaniem płynów ”.”
Zasadniczo, gdy Salmonella się porusza, mogą wyczuć, jak silna jest siła płynącego obok nich płynu. W jelicie cienkim i żołądku płyn ten szybko się porusza. Ale jeśli salmonella znajdzie drogę do wnęki, małego zakątka w ścianie jelita, to płynne ścinanie spada. Salmonella wyczuwa zmianę i wybiera czas na kwitnienie. W przestrzeni kosmicznej ścinanie cieczy jest bardzo niskie. Więc salmonella myśli, że są w bezpiecznej strefie.
NASA: ta płynna ścinanie ma wiele ważnych funkcji dla komórki, pisze NASA:
Jak się okazuje, wiele genów aktywowanych przez środowisko lotów kosmicznych o niskim ścinaniu płynu bierze udział w transporcie tych jonów do i z komórek, więc może istnieć połączenie. Badania nad tym efektem jonowym są wciąż w toku, mówi Nickerson, ale spekuluje, że może to ostatecznie doprowadzić do nowych sposobów wykorzystania tych jonów do zapobiegania infekcjom Salmonelli .
Zrozumienie genów aktywowanych przez ścinanie lub w inny sposób może pomóc naukowcom dowiedzieć się, jak zwalczyć robaka tutaj na Ziemi. Space.com pisze:
„Te badania otwierają nowe obszary badań, które mogą poprawić leczenie żywności, opracować nowe terapie i szczepionki w celu zwalczania zatruć pokarmowych u ludzi tutaj na Ziemi i chronić astronautów na orbicie przed chorobami zakaźnymi”, powiedziała Julie Robinson, naukowiec programu dla Międzynarodowej Przestrzeni Kosmicznej Stacja w NASA Johnson Space Center w Houston.
Co jest dobre, ponieważ salmonella infekuje około 40 000 osób rocznie w samych Stanach Zjednoczonych.
Ostatnie badania Nickersona posunęły to odkrycie o krok dalej. Oto znowu Uniwersytet Arizony:
W niedawnym eksperymencie lotów kosmicznych na pokładzie promu kosmicznego STS-135 zespół opracował zmodyfikowaną genetycznie szczepionkę przeciw pneumokokom na bazie Salmonelli, opracowaną w laboratorium Curtiss. Rozumiejąc wpływ kultury mikrograwitacji na ekspresję genów i immunogenność szczepu szczepionkowego, ich celem jest genetyczna modyfikacja szczepu z powrotem na Ziemi w celu zwiększenia jego zdolności do nadawania ochronnej odpowiedzi immunologicznej przeciwko pneumokokowemu zapaleniu płuc.
„Uznając, że środowisko lotów kosmicznych nadaje unikalny sygnał zdolny do modyfikowania wirulencji Salmonelli, zastosujemy tę samą zasadę w celu wzmocnienia ochronnej odpowiedzi immunologicznej rekombinowanego atenuowanego szczepu szczepionki przeciw Salmonelli”, mówi Nickerson.
A jeszcze w tym roku Nickerson zabierze swoją salmonellę na nowy statek - SpaceX Dragon. Zaraża nicienie salmonellą na statku, co oznacza, że po raz pierwszy celowo zainfekowano patogenem w mikrograwitacji. Miejmy tylko nadzieję, że żaden z astronautów również nie zostanie zainfekowany, ponieważ salmonella w kosmosie nie brzmi tak zabawnie.
Więcej z Smithsonian.com:
Dlaczego masło orzechowe jest idealnym domem dla Salmonelli
Zielone jajka i Salmonella?
