Віруси на борту: на астронавтів у космосі чатує біологічна небезпека

Психологічний стрес, мікрогравітація, космічна радіація – причини ослабленої імунної системи астронавтів. Однак, це також позитивний момент для бактерій та вірусів на Міжнародній космічній станції, які в таких умовах стають витривалішими та небезпечнішими. Все це разом створює для астронавтів більший ризик розвитку інфекцій у порівнянні з наземними умовами.

У журналі Frontiers in Microbiology нещодавно були опубліковані дві роботи науковців, які дослідили, як імунна система космонавтів реагує на неземні умови та яким чином можна знизити кількість патогенів, що знаходяться на МКС.

Підвищена активність вірусів

На сайті ВООЗ сказано, що більше половини населення Землі є інфікованими вірусом простого герпесу. Багато хто знайомий з ним завдяки характерному висипу на губі, що він спричиняє. Після перенесення інфекції збудник залишається в тілі назавжди, але здебільшого перебуває у латентному, прихованому, стані, коли відсутні будь-які симптоми. Але хвороба може знову проявити себе у випадку зниження імунітету людини.

“Астронавти проводять тижні або навіть місяці під впливом мікрогравітації та космічного випромінювання, не кажучи про екстремальні сили тяжіння та вхід в атмосферу”,

– каже головний автор статті доктор Сатіш К. Мехта з KBR Wyle в Космічному центрі Джонсона.

“Цей фізичний виклик посилюється більш звичними стресовими факторами, як-от соціальне відчуження, ізоляція та порушення біологічного годинника.”

В досліді вчених з США було показано, що під час космічних польотів та місій на МКС у понад половини астронавтів спостерігалося активне розмноження вірусних агентів простого герпесу. І часто вірусне навантаження, тобто виявлення його в рідинах організму, було досить високим. Але лише у 6 піддослідних інфекція проявилася симптоматично: ураженнями шкіри, які властиві для герпесу.

Зображення вірусів герпесу під потужним мікроскопом. Джерело: CDC/Dr. Erskine Palmer

Проте, це не єдиний збудник, що “користується” ослабленим імунітетом космонавтів. Вірусне навантаження зростає також у випадку з вірусами Епштейна-Барр, вітряної віспи та цитомегаловірусу. При активації в організмі більше одного вірусу одночасно потенційно посилюється негативний вплив на здоров’я та ризик ускладнень.

Попри те, що реактивація латентних вірусів відбувається безсимптомно у більшості випадків, астронавти можуть нести небезпеку після повернення на Землю. Оскільки вірусне навантаження триває ще до 5 діб після польоту, то існує більший ризик зараження людей з різними імунодефіцитними станами, новонароджених тощо.

Антимікробне покриття космічного туалету

Разом із астронавтами на Міжнародній космічній станції постійно знаходяться також різні мікроорганізми, які прибувають із Землі разом з екіпажем. Перебуваючи в замкнутому середовищі в позаземних умовах, бактерії можуть набувати нових хвороботворних властивостей. Особливо насторожує те, що серед бактерій поширюються гени стійкості до антибіотиків. Тобто за умови обмеженої можливості надання медичної допомоги навіть звичайні умовно-патогенні мікроорганізми потенційно можуть нести загрозу здоров’ю космонавтів.

“Космічний політ може перетворити нешкідливі бактерії в потенційні патогени”,

– каже головний автор дослідження професор Елізабет Громанн з Університету прикладних наук Берліну.

“Так само, як гормони стресу роблять космонавтів вразливими до інфекцій, бактерії, яких вони принесли, стають більш витривалими – розвиваючи товсті захисні стінки та стійкість до антибіотиків – і більш активними, прискорюють метаболізм та розмноження”

Науковці з Німеччини та Росії прагнули винайти спосіб, який би міг знизити кількість шкідливих мікробів. І вони створили покриття AGXX®, що має антимікробні властивості. Основними активними речовинами в ньому виступають благородні метали – срібло та рутеній. Вчені в досліді нанесли покриття на невеликі сталеві пластинки: одну покрили лише сріблом, іншу – AGXX®. Третя була контрольною, тому її нічим не покривали. А розмістили пластинки на МКС у місці, де найчастіше перебувають космонавти, а отже і мікроорганізми – в туалеті. Точніше, на дверях туалету.

Так виглядає вбиральня на Міжнародній космічній станції

Результати досліду показали, що покриття лише зі срібла знизило кількість мікроорганізмів на поверхні (більшість з яких мали стійкість принаймні до трьох антибіотиків) на 30% в порівнянні з контрольними зразками. А от покриття AGXX® допомогло позбутися аж 80% бактерій. Варто зазначити, що наведені результати були отримані через 19 місяців після установки пластинок на станції, що каже про довготривалий антимікробний ефект.

Професійні ризики космонавтів, пов’язані зі здоров’ям є високими. Тому вчені вважають, що зараз потрібно активно досліджувати питання безпечних космічних польотів, розробляти нові підходи до боротьби зі збудниками інфекцій. Зокрема для того, щоб місії щоби реалізувати безпечні пілотовані місії на Марс та далі.

Frontiers in Microbiology (2019)doi: 10.3389/fmicb.2019.00543, 10.3389/fmicb.2019.00016

Сподобалась стаття? Придбайте нам , а ми напишемо ще.
Повідомити про помилку: підкресліть текст та натисніть CTRL+Enter або
Каталіна Маркуш
  • 15 записів
  • 0 дописів
Має вищу біологічну освіту, пройшла курс підвищення кваліфікації за програмою "Наукова комунікація". Цікавиться сучасними досягненнями науки, зокрема в біології та медицині.