L’habitat della ISS è sicuro per i suoi residenti, secondo uno studio microbico di 5 anni

Array microbico di laboratorio utilizzato nello studio della stazione spazialeMicrobioma (2022). DOI: 10.1186/s40168-022-01293-0″ width=”800″ height=”530″/>

Metriche di diversità alfa per campioni MT-1 e MT-2. Per ogni campione vengono mostrati la ricchezza delle specie (riga superiore), l’indice Shannon esponenziale (riga centrale) e l’indice Simpson inverso (riga inferiore). I campioni sono raggruppati per gruppo di volo e colorati in base alla posizione della superficie. Crediti: microbioma (2022). DOI: 10.1186/s40168-022-01293-0

Uno studio microbico di 5 anni della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e dei suoi astronauti del Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) e dei ricercatori della NASA ha scoperto che l’habitat della ISS è sicuro per i suoi residenti.

Lo sforzo di ricerca rappresenta la prima caratterizzazione completa del profilo ambientale (o microbioma) della stazione spaziale ed è il primo a confrontare il microbioma della ISS con il microbioma di un astronauta utilizzando tecniche di sequenziamento del DNA metagenomico.

Il loro articolo, pubblicato sulla rivista microbiomaè il lavoro degli scienziati di LLNL, del Jet Propulsion Laboratory (JPL) con sede a Pasadena e di due centri della NASA: l’Ames Research Center nella Silicon Valley in California e il Johnson Space Center con sede a Houston.

“Sebbene il nostro sondaggio abbia rilevato diversi microbi opportunisti, abbiamo concluso che la ISS è un ambiente sicuro per gli astronauti”, ha affermato la biologa dell’LLNL Crystal Jaing, coautrice dell’articolo.

“Abbiamo scoperto che il microbioma delle superfici della ISS è stabile e che la maggior parte del microbioma è associato alla pelle umana”, ha affermato Jaing.

La collega di Jaing, Kasthuri Venkateswaran, autrice principale del documento più recente e microbiologa del JPL, è d’accordo con la sua valutazione.

“Riteniamo che l’ambiente della ISS sia sicuro. Gli astronauti lo hanno tenuto in ordine mantenendo la pulizia della stazione spaziale”.

Venkateswaran ha definito la collaborazione LLNL-NASA “favolosa”.

“Abbiamo lavorato tutti in armonia e le diverse competenze delle diverse istituzioni hanno fatto funzionare bene la collaborazione”, ha affermato, citando l’esperienza di volo di JPL, le capacità di biologia molecolare di LLNL e l’esperienza virale di Johnson.

Nel corso dello sforzo di ricerca quinquennale, dal 2015 al 2020, il team ha condotto due studi principali. Nel progetto Microbial Tracking (MT)-1, guidato da Venkateswaren, la diversità microbica dalle superfici delle stazioni spaziali e dai campioni di aria è stata caratterizzata utilizzando sia la microbiologia convenzionale che le tecniche molecolari. Lo studio MT-2, guidato da Jaing, ha ampliato il primo sondaggio confrontando campioni di astronauti con campioni delle stesse identiche superfici studiate da MT-1.

Nel loro articolo, le analisi post-volo hanno dimostrato che Staphylococcus sp. e Malassezia sp. erano rispettivamente le specie batteriche e fungine più comuni presenti.

In generale, nessuno di questi due organismi è dannoso e questi risultati mostrano che il microbioma della ISS era dominato da organismi associati alla pelle umana.

“Nel complesso, la composizione della superficie della ISS è stata estremamente stabile al di là di alcune piccole modifiche durante il nostro studio quinquennale”, ha detto Jaing. “È un processo dinamico, proprio come il corpo umano”.

“Anche i profili genici della resistenza antimicrobica dell’ISS erano stabili nel tempo, senza differenze nell’arco degli studi MT-1 e MT-2. Ciò significa che il microbioma dell’ISS non ha nuovi geni resistenti agli antibiotici, il che è più sicuro per gli astronauti”.

Alcuni 29 geni di resistenza agli antimicrobici sono stati rilevati in tutti i campioni, con i geni di resistenza a macrolidi/lincosamide/steptogramina che sono i più diffusi, hanno scritto gli autori.

“Insieme, gli studi MT-1 e MT-2 ci hanno fornito istantanee microbiche della ISS per cinque anni e ci hanno permesso di comprendere il microbioma della superficie della ISS”, ha detto Venkateswaran.

La composizione microbica dei campioni sia dell’astronauta che dell’ambiente della stazione spaziale è stata misurata utilizzando il sequenziamento metagenomico ed elaborata utilizzando il Livermore Metagenomics Analysis Toolkit, un software di bioinformatica che identifica rapidamente i microbi, inclusi batteri, virus o funghi, da enormi quantità di dati sulla sequenza del DNA .

Sebbene questo studio abbia utilizzato campioni restituiti dallo spazio, la NASA ha la capacità di identificare i microbi in tempo reale a bordo della stazione spaziale e sta pianificando il monitoraggio microbico in tempo reale anche su futuri veicoli spaziali.

La ISS è uno degli ambienti sigillati più esclusivi esistenti nello spazio o nel mondo, con solo l’arrivo di nuovi astronauti e rifornimenti che introducono nuovi microbi.

Lo studio MT-1 è stato il punto focale di tre missioni ISS, mentre l’indagine MT-2 si è basata sui dati di quattro missioni. Insieme, i due studi hanno utilizzato 352 campioni di astronauti e 56 campioni di composizione della superficie della ISS.


I ricercatori hanno scoperto che il profilo microbico della superficie della stazione spaziale assomiglia alla pelle dei membri dell’equipaggio


Maggiori informazioni:
Camilla Urbaniak et al, Microbial Tracking-2, un’analisi metagenomica di batteri e funghi a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, microbioma (2022). DOI: 10.1186/s40168-022-01293-0

Fornito da Lawrence Livermore National Laboratory

Citazione: l’habitat della ISS è sicuro per i suoi residenti, secondo uno studio microbico di 5 anni (2022, 25 ottobre) recuperato il 25 ottobre 2022 da https://phys.org/news/2022-10-iss-habitat-safe-residents-year .html

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