Die NASA beobachtet die Bakterien in der Internationalen Raumstation mit einem Programm namens Microbial Observatory (M.O.). Die ISS beherbergt eine Vielzahl von Mikroben, von denen einige eine Gefahr für die Gesundheit von Astronauten darstellen. Im Rahmen ihrer Überwachung hat der M.O. hat auf dem Toilettensitz der ISS antibiotikaresistente Bakterien entdeckt.
Es gibt immer Mikroorganismen, die als Stauräume auf Raumfahrzeugen wirken. Das Microbial Observatory der NASA gibt aus mehreren Gründen Proben dieser Passagiere zur Erde zurück, um sie zu untersuchen. Sie wollen wissen, wie vielfältig die mikrobielle Flora auf der ISS ist, und sie wollen wissen, wie sie sich im Laufe der Zeit verändern.
Wie sich herausstellt, gibt es einige Unterschiede zwischen Mikroben auf der Erde und der gleichen Belastung im Weltraum. Die Mikrogravitation auf der Raumstation kann in einigen Fällen die Antibiotikaresistenz von Mikroben erhöhen und sie für den Menschen gefährlicher machen.
Der M.O. fanden fünf Stämme der Enterobacter bugandensis-Bakterien und verglichen sie mit drei klinischen Stämmen. Sie analysierten das Erbgut all dieser Stämme und stellten fest, dass die ISS-Stämme Gene enthielten, die mit Resistenzen gegen Antibiotika und toxische Verbindungen assoziiert sind, obwohl die gefundenen Enterobacter-Stämme für den Menschen nicht pathogen sind. Dies an sich ist vielleicht nicht bemerkenswert, außer im Lichte eines früheren M.O. Studie.
Im Mai 2018 wurde der M.O. fanden heraus, dass die Schwerelosigkeit Bakterienstämme resistenter gegen Antibiotika machte. Sie fingen 20 Stämme mäßig gefährlicher Bakterien ein und verglichen sie mit ihren terrestrischen Duplikaten, um festzustellen, welchen Einfluss die Schwerelosigkeit auf ihre Toxizität hatte. Sie fanden heraus, dass die Weltraumbakterien eine erhöhte Antibiotikaresistenz zeigten. Wenn die Länge der Weltraummissionen zunimmt und wir Astronauten für sechsmonatige Missionen zum Mars schicken, kann dies ernsthafte Probleme für die Gesundheit der Astronauten verursachen.
Unter den Gefahren für Astronauten erhalten Mikroben nicht viele Schlagzeilen. Strahlung und niedrige Schwerkraft sind die größten Gesprächsthemen. Die NASA ist jedoch zunehmend besorgt über Bakterien, sowohl in der ISS selbst als auch über das menschliche Biom im Darm von Astronauten. Der M.O. wurde entwickelt, um fünf verschiedene Aspekte von Bakterien auf der ISS zu untersuchen:
- Das Infektions- und Krankheitsrisiko für Astronauten in einer geschlossenen Umgebung.
- Das Risiko, Luft, Flüssigkeiten und Lebensmittel zu verschmutzen.
- Die Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen mikrobiellen Gemeinschaften auf der ISS und auf der Erde in nominalen und extremen Umgebungen.
- Verstehen, welche Mikroben in der Raumfahrt und in der Schwerelosigkeit gedeihen.
- Verstehen, wie sich Mikroben an Mikrogravitation und Raumfahrt anpassen.
Das Mikrobielle Observatorium steht erst am Anfang seines Mandats, diese Dinge zu verstehen, und es läuten keine Alarmglocken. Sie sagen, dass mehr Studium erforderlich ist. Die möglichen Gefahren sind jedoch leicht zu erkennen. Alle fünf ISS-Stämme waren entweder intermediär resistent oder vollständig resistent gegen starke Antibiotika wie Ciprofloxacin. Sie waren alle resistent gegen das Antibiotikum Oxacillin, das üblicherweise zur Behandlung von Staphylokokkeninfektionen eingesetzt wird. Der vielleicht alarmierendste Befund war, dass alle fünf Resistenzen gegen sogenannte Fluorchinolone zeigten, die wahrscheinlich die stärksten Antibiotika sind, die derzeit eingesetzt werden.
Die Sterilisation von Raumfahrzeugen ist nicht realistisch. Sowohl die an die ISS gelieferte Fracht als auch die ankommenden Astronauten bringen Mikroorganismen mit. Pilze kolonisieren auch Raumschiffe, einschließlich der ISS, Skylab und Mir. Das Risiko kann nicht beseitigt werden, indem das Vorhandensein von Mikroben beseitigt wird.
Das Beste, was getan werden kann, ist, das Risiko zu verstehen, und die Bemühungen der NASA, die mikrobielle Population in Raumfahrzeugen zu katalogisieren und zu verstehen, wie sie sich im Laufe der Zeit in der Schwerelosigkeit entwickeln, zahlen sich aus. Obwohl es Anlass zur Sorge gibt, dass die Schwerelosigkeit die Antibiotikaresistenz einiger Mikroben erhöht, kennen wir das Gesamtbild noch nicht. Es ist möglich, dass die kombinierte Wirkung einer geschwächten menschlichen Immunität während langer Raumflüge in Verbindung mit einer erhöhten antibakteriellen Resistenz bei einigen Bakterien eine gefährliche Situation für Astronauten bei langen Raumflügen schafft. Derzeit sagt die NASA nur, dass weitere Studien erforderlich sind.
- Studie: Multiresistente Enterobacter bugandensis-Arten, die aus der Internationalen Raumstation isoliert wurden, und vergleichende Genomanalysen mit humanpathogenen Stämmen
- Mikrobielles Observatorium der NASA
