На МКС найдены бактерии, потенциально опасные для экипажей и самой станции

В течение 14 месяцев (в рамках трёх экспедиций) члены экипажей собирали образцы с различных поверхностей внутри МКС, включая смотровые окна, уборные, спортивное оборудование, спальные помещения и обеденные зоны.

Места, в которых проводился сбор микробных и грибковых проб.

Фото A. C. Sielaf et al., 2019/Microbiome/NASA.

На Земле полученные с борта МКС образцы были культивированы, после чего учёные секвенировали геномы микроорганизмов и грибов.

По итогам переписи наиболее многочисленной популяцией были признаны бактерии из рода стафилококков (26% от общего количества). За ними следуют энтеробактерии (23%) и бациллы (11%).

Отмечается, что некоторые виды этих микроорганизмов на Земле считаются оппортунистическими патогенами. К таковым, к примеру, относится золотистый стафилококк (10% от общего числа идентифицированных микробов), который обычно присутствует на коже и в передних отделах носа человека. (Некоторые его штаммы причислены к супербактериям.)

Потенциально опасными могут быть и найденные на МКС энтеробактерии, обитающие в желудочно-кишечном тракте человека. На Земле они распространены в спортивных залах, офисах и больницах.

Это говорит о том, что изолированная среда на МКС в «микробном смысле» мало чем отличается от других сред, где так называемая внешняя микробиота формируется под влиянием людей.

Авторы работы также отмечают, что бактериальные сообщества были сходны в разных местах, но их состав со временем менялся. Так, образцы, взятые во время второй экспедиции, показали большее микробное разнообразие, чем образцы, собранные во время первой и третьей экспедиции. Предполагается, что эти различия связаны с изменением состава экипажей на борту МКС.

Наиболее распространёнными на станции грибами оказались представители рода родоторула. Эти одноклеточные дрожжи составили 40% всего грибкового «населения» орбитального форпоста. На Земле такие грибы можно найти в почве и воде, также они часто встречаются в молоке и фруктовых соках.

Кстати, грибковые сообщества, в отличие от бактериальных, показали относительную стабильность, то есть их состав и количество мало изменялись на протяжении месяцев.

Специалисты уверены, что благодаря полученным данным можно будет разработать новые меры безопасности для экипажей МКС и членов будущих длительных космических миссий.

При этом важно помнить, что иммунитет и другие аспекты здоровья людей изменяются во время пребывания в космосе, но в распоряжении экипажей имеются довольно ограниченные медицинские ресурсы. В связи с этим экспертам нужно понять, как улучшить космическое здравоохранение и с какими рисками для здоровья могут сталкиваться космонавты – как те, которые прямо сейчас находятся на орбите, так и те, которым предстоит покорять новые миры.

«Для подготовки к будущим долгосрочным миссиям важно определить типы микроорганизмов, которые могут накапливаться в уникальных закрытых средах во время космического полёта, как долго они способны выживать и какое влияние могут оказать на здоровье человека и инфраструктуру космического корабля», – считает ведущий автор работы Кастури Венкатесваран (Kasthuri Venkateswaran).

Его команда признаётся, что пока неизвестно, могут ли потенциально опасные микробы, выявленные в образцах с МКС, вызывать заболевания у космонавтов. Это может зависеть от ряда факторов, в том числе состояния здоровья каждого конкретного члена экипажа и того, как те или иные организмы функционируют во время космического полёта (некоторые, к примеру, в космосе чувствуют себя даже лучше, чем на Земле).

Учёных, в частности, волнует тот факт, что многие микробы, обнаруженные на МКС, образуют биоплёнки – колонии, которые прилипают к поверхностям и в которых микроорганизмы лучше защищены от воздействий внешней среды. Бактериальные биоплёнки представляют большую опасность, поскольку они спасают микроорганизмы от дезинфицирующих средств.

Кстати, микробы, формирующие биоплёнки, также считаются наиболее опасными и для самой станции. Они могут влиять на стабильность инфраструктуры, вызывая механические блокировки, снижая эффективность теплопередачи и вызывая коррозию.

Некоторые из бактерий и грибов, облюбовавших МКС, вовлечены в процессы образования коррозии на Земле (например, метилобактерии и аспергиллы). Пока неизвестно, могут ли они повреждать оборудование и обшивку станции, но такая возможность не исключается (ранее, к примеру, сообщалась, что МКС «поедают» изнутри мутировавшие микробы).

Такие микроорганизмы и их деятельность специалисты намерены изучить более подробно, чтобы обезопасить космические корабли от возможных повреждений.

Также авторы работы отмечают, что новые данные пригодятся и для вполне земных нужд – улучшения обработки замкнутых помещений, где необходимо поддерживать стерильность. Это могут быть медицинские учреждения, предприятия по производству фармацевтических препаратов, различные исследовательские лаборатории и так далее.

Подробнее об этой работе рассказывается в статье, опубликованной в журнале Microbiome.

Напомним, что похожая микробная перепись проходила на МКС в 2017 году, однако она была проведена в рамках всего одной экспедиции.