Astronautas deixam “impressão digital microbiana” na estação espacial

OAstronauta da NASA, Jack Fischer, coleta uma amostra ambiental do teto da Estação Espacial Internacional em 2017 para o estudo Microbial Tracking-2.

Créditos: NASA

Quando um novo membro da tripulação chega à Estação Espacial Internacional, a população de seres humanos que vivem no espaço muda - é claro. Mas o mesmo acontece com a população de micróbios. Inúmeros tipos de microorganismos habitam nosso corpo, por dentro e por fora, e quando um astronauta chega à estação, eles trazem consigo uma coleção específica de "carona" microbiana.Um novo estudo mostra que os microrganismos que vivem nas superfícies da estação espacial estão tão próximos As descobertas mostram como manter um olho nos menores residentes da estação espacial será importante para proteger a saúde dos astronautas. e as naves espaciais que eles ocupam, podendo até nos dizer algo sobre ambientes relativamente fechados na Terra, como hospitais,

Muitos dos microorganismos que vivem ao nosso redor são inofensivos ou mesmo essenciais para uma boa saúde, mas alguns podem causar doenças ou danificar estruturas em ambientes construídos. É por isso que a NASA acompanha a população de micróbios da estação espacial com uma série de experimentos chamados Microbial Tracking . Esses estudos, gerenciados pelo Ames Research Center da NASA, no Vale do Silício, na Califórnia, e financiados pela divisão de Pesquisa e Aplicações de Vida Física e Ciências Físicas da NASA, na sede da NASA, permitem que os pesquisadores aprendam como os micro-habitantes da estação espacial mudam entre locais e ao longo do tempo.

"Existe uma interação entre a comunidade microbiana da estação espacial e sua tripulação, e o entendimento dos detalhes é importante para evitar complicações para a saúde ou para naves espaciais em missões espaciais humanas de longo prazo", disse Crystal Jaing, biólogo do Laboratório Nacional Lawrence Livermore em Livermore, Califórnia, e investigador principal do estudo Microbial Tracking-2 . Os resultados do MT-2 apareceram em 29 de abril na revista PLOS One.

Amostragem do corpo e da estação espacial

Um astronauta participou dessa pesquisa fornecendo amostras pessoais de microbiomas antes, durante e depois do voo espacial. Um microbioma é uma comunidade de diferentes micróbios que vivem juntos. Utilizando uma zaragatoa de poliéster, as áreas da pele, orelha, boca, narina e saliva são coletadas individualmente. Para entender se o microbioma da tripulação interagia com o ambiente da estação espacial, também foram coletadas amostras de oito locais diferentes a bordo da estação espacial, como a mesa de jantar, o banheiro e os quartos da tripulação. Estes foram recolhidos durante o voo do membro da tripulação e após a partida.

De volta à Terra, as amostras foram processadas no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, antes da análise no LLNL para comparar o microbioma do ambiente da estação espacial e o microbioma do astronauta. Pela primeira vez neste tipo de estudo, os pesquisadores usaram uma técnica sofisticada, chamada seqüenciamento metagenômico da espingarda, para explorar cada pedaço de DNA encontrado nas amostras.

Um calendário microbiano

De todas as áreas do corpo amostradas, as populações nas amostras da superfície ambiental se assemelham mais às encontradas na pele. No total, o microbioma do astronauta contribuiu para 55% do microbioma da superfície encontrado durante o voo do indivíduo, mostraram os dados. O microbioma dessa pessoa também permaneceu; apareceu - em menor grau - nas amostras de superfície colhidas quatro meses depois que o membro da tripulação deixou a estação espacial.

"A partir dos dados dos micróbios, pudemos saber quando a nova pessoa chegou e partiu", disse David J. Smith, cientista da Ames e co-autor do estudo. "Estamos acostumados a medir a passagem do tempo com calendários, mas as transições de microbiomas contam essencialmente a mesma história neste estudo."

As amostras de saliva do astronauta apresentaram outros resultados interessantes. A NASA já usou saliva antes para estudar o sistema imunológico e as condições de saúde em astronautas, mas este estudo é o primeiro a usar o seqüenciamento metagenômico para examinar em profundidade as alterações no microbioma da saliva devido aos voos espaciais. A diversidade de espécies encontradas lá diminuiu no espaço e se recuperou após o retorno da pessoa à Terra. Algumas das espécies afetadas são consideradas potencialmente causadoras de doenças, e os pesquisadores pensam que as amostras de saliva podem se tornar uma maneira útil de monitorar a saúde da tripulação.

Micróbios internos e saúde humana na Terra

Mais dados coletados de membros adicionais da tripulação ajudarão a confirmar as tendências observadas neste estudo, mas a pesquisa Microbial Tracking já mostra a importância de estudar e monitorar microorganismos a bordo da estação espacial. Estudos futuros podem aprofundar o material genético do microbioma para entender quais genes microbianos influenciam mais o relacionamento entre a equipe e os micróbios ao seu redor - e como isso pode afetar sua saúde. Saber quais grupos de microrganismos são mais ou menos abundantes em determinados momentos ou em certos lugares pode um dia formar a base de testes capazes de prever problemas de saúde e evitá-los.

Atualmente, a saúde dos astronautas é protegida por meio do monitoramento rotineiro de micróbios na estação espacial, juntamente com boa nutrição dos astronautas e exercícios adequados, além de bons processos de saneamento pessoal e da estação espacial.

A Estação Espacial Internacional oferece um ambiente único para o estudo desses tópicos e pode lançar luz sobre outros contextos em que os espaços internos e a saúde humana se sobrepõem. Como um "edifício" orbital no espaço, a estação espacial é perfeitamente adequada para estudar a chegada, circulação e transmissão de microorganismos. Portanto, entender melhor as interações entre astronautas e micróbios pode até beneficiar pessoas em habitats relativamente fechados da Terra - seja em nossas casas ou hospitais, ou a bordo de aeronaves, metrôs ou até submarinos.

Embora este estudo tenha usado amostras retornadas do espaço, a NASA tem a capacidade de identificar micróbios em tempo real a bordo da estação espacial e está planejando o monitoramento microbiano em tempo real em futuras naves espaciais.

As descobertas do Microbial Tracking-2 são confirmadas pelo trabalho realizado na investigação do microbioma . As descobertas desse estudo foram  publicadas  em 2019 e descritas em um artigo relacionado .

O estudo “ Microbioma de tripulação pode influenciar a composição microbiana das superfícies habitáveis ​​da ISS ” foi publicado em 29 de abril de 2020, na revista PLOS One.

Fonte - NASA