Weltraummedizin: Bakterien auf der ISS haben neue Eigenschaften entwickelt
Mikroben von der Erde haben über menschliche Wirte und die regelmäßige Lieferung von Ausrüstung und Vorräten ihren Weg zur Internationalen Raumstation ISS gefunden. Seit einem Jahrzehnt wird das Mikrobiom der ISS von der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa überwacht. Nun haben einige Bakterien neue Eigenschaften entwickelt, um in der niedrigen Erdumlaufbahn zu überleben(öffnet im neuen Fenster) .
In den letzten Jahren haben Forscher zahlreiche einzigartige Bakterienstämme von der ISS isoliert, deren genetische Veränderungen sie offenbar vor der erhöhten Strahlung und Schwerelosigkeit schützen . Ein Forschungsteam der Nasa hat neue Bakterienarten in den ISS-Proben gefunden und untersucht: Microbacterium mcarthurae, Microbacterium meiriae, Paenibacillus vandeheii, Arthrobacter burdickii und Leifsonia williamsii.
Die neuen Eigenschaften der Bakterien
Das Team sequenzierte die Genome der Bakterien und verglich sie mit ihren nächsten bekannten Verwandten auf der Erde. Das Ergebnis zeigt, dass die isolierten Mikroorganismen auf der ISS einzigartig an das Überleben im Weltraum angepasst sind. Zu den Anpassungen gehören Proteine, durch die sie besser mit der Schwerelosigkeit zurechtkommen, aber auch eine verbesserte Möglichkeit, ihre durch die Strahlenbelastung im Weltraum beschädigte DNA zu reparieren.
Bisher ist unklar, welche Gefahr diese Bakterien für die Gesundheit von Astronauten darstellen. Die ISS-Arten zeigen eine verstärkte Aktivität bestimmter Gene, die mit der Virulenz von Bakterien in Verbindung stehen. Dazu gehören solche, die dem Immunsystem entgehen und dieses schädigen können . Zudem können sie Biofilme (schleimige Schichten) bilden, die an Oberflächen haften. Dadurch können Bakterien etwa Antibiotika und Desinfektionsmitteln widerstehen.
Damit das Wachstum des Biofilms verhindert wird, müssen die Astronauten mehr Anstrengungen unternehmen, um die Feuchtigkeit im Inneren von Raumfahrzeugen zu kontrollieren. Falls diese Mikroorganismen für den Menschen schädlich sind, sollten neue Medikamente gegen diese Gefahr erforscht werden. Besonders bei langen Missionen, wie sie etwa für Mond und Mars angestrebt werden, sei der Gesundheitsschutz der Besatzung besonders wichtig.
Zur Studie
Die Studie wurde am 21. August 2024 auf dem Pre-Print-Server biorxiv veröffentlicht: Adaptation to space conditions of novel bacterial species isolated from the International Space Station revealed by functional gene annotations and comparative genome analysis(öffnet im neuen Fenster) (sinngemäß: Anpassung neuartiger Bakterienarten an die Bedingungen im Weltraum entdeckt, nachdem sie auf der Internationalen Raumstation isoliert und durch funktionale Genannotationen und vergleichende Genomanalysen untersucht wurden).