21 februari 2019

Geïsoleerde bacterie stammen uit het ISS muteren wel in de ruimte maar blijken niet schadelijker voor de gezondheid

Goed nieuws voor alle huidige en toekomstige ruimtereizigers, en indirect ook voor de achterblijvers op Aarde. Bij een nieuw microben onderzoek naar welke effecten de besloten omgeving van een ruimtestation op bacteriën kan hebben uitgevoerd door een team van de Northwestern Universiteit te Chicago o.l.v. Ryan Blaustein is ontdekt dat, ondanks de barre omstandigheden die er in het ISS heersen waaronder microzwaartekracht en straling, de bacteriën zich niet gaan muteren in gevaarlijke, antibiotische resistente superbacteriën. De microben die terechtgekomen zijn in het ISS muteren wel maar alleen om zichzelf in leven trachten te houden in deze voor de micro-organismen barre en stressvolle omgeving die zo anders is dan de behaaglijke warme huid van dier of mens of water- en voedingsrijke aardegrond.

ISS credits; Mashable

Bacteriën zijn taaie en kleine eencellige micro-organismen die regelmatig opduiken op plaatsen waarvan men dacht dat ze te extreem waren voor het leven. Ze passen zich snel aan wanneer ze worden blootgesteld aan nieuwe gevaren – een van de meest verontrustende voorbeelden is hun snel evoluerende resistentie tegen antibiotica, die in de nabije toekomst als een grote bedreiging voor de menselijke gezondheid kan worden beschouwd. Deze belangrijke medicijnen vernietigen een groot deel ervan maar de meest veerkrachtige bacteriën worden niet vernietigd, zodat uiteindelijk de enige overblijvende stammen de zogenaamde “superbacteriën” zijn. Er is enige bezorgdheid dat er zich mogelijk ook superbacteriën in de ruimteschepen en ruimtestations zullen gaan ontwikkelen.  Hoewel het ISS een streng gecontroleerde besloten omgeving is, is het vrijwel onmogelijk om het volledig schoon te houden – bacteriën nemen onvermijdelijk een lift naar de ruimte op astronauten en apparatuur. De studie onderzocht de genomen (het erfelijke materiaal) van bacteriën gevonden op het ISS en vergeleek ze met aardse monsters. Hoewel het team talloze genetische veranderingen vond in beide soorten in de ruimte, werden ze niet gevaarlijker voor de gezondheid van de mens. De twee onderzochte stammen waren Staphylococcus aureus en Bacillus cereus. De eerste leeft op de menselijke huid en hoewel het meestal vrij onschadelijk is, staat één vorm, Methicilline-resistente S. aureus (MRSA), hoog op de superbacterie-prioriteitenlijst van de Wereldgezondheidsorganisatie. De tweede soort, die vaak in de bodemgrond en voedsel wordt aangetroffen, is minder een zorg voor wat betreft negatieve effecten op de menselijke gezondheid.  Volgens de onderzoekers zijn de micro-organismen meer bezig met hun eigen welzijn, en proberen ze gewoon het beste te maken van een slechte situatie. “Op basis van de genoom analyse lijkt het erop dat bacteriën zich aanpassen aan het leven in een voor hun stressvolle omgeving – en muteren ze niet om ziekte te veroorzaken, “zegt Ryan Blaustein, eerste auteur van de studie, en vervolgt “We hebben niets speciaals gezien over antibioticaresistentie of virulentie in de bacterie van het ruimtestation.

Staphylococcus aureus credits; wikipedia

‘Een bacterie die op huid leeft, zoals de Stapphylococcus aureus, voelt zich hier erg comfortabel bij. De huid is warm en bevat organische en chemische componenten die de bacterie gebruikt om te overleven. Als de bacterie zich van de huid verwijderd en in omstandigheden komt welk te koud en/of voedselarm is, is dat extreem stressvol voor bepaalde soorten. Om zich hieraan aan te passen, vindt mutatie in het genoom materiaal plaats. Ook al is dit goed nieuws voor ruimtereizigers, Hartmann en Blaustein wijzen erop dat ze niet kunnen voorspellen wat er gaat gebeuren als er minder gezonde mensen meegaan, die niet aan de strenge astronauten gezondheidscriteria voldoen, en de omgeving met ziekmakende bacillen infecteren. Het is net als in een vliegtuig, als iemand hoest in zo een besloten omgeving, kan de hele omgeving hier in potentie ziek van worden.

Erika Hartmann, een van de andere hoofdonderzoekers en assistent-professor Milieutechnologie zegt hierover: “Er is veel speculatie gaande over straling, microzwaartekracht, en het gebrek aan ventilatie in ruimtestations en hoe dit van invloed kan zijn op levende organismen, inclusief bacteriën,”  en vervolgt,  “Dit (i.d. ruimtestations) zijn zeer stressvolle, barre omgevingen. Vindt er in een dergelijke barre omgeving een soort van ‘selectie’ plaats op super bacteriën, of worden er door mutatie super bacteriën gecreëerd, daar zij een voordeel zouden hebben in een dergelijke omgeving? Het antwoord hierop lijkt nee te zijn.”  Daar de bemande ruimtemissies steeds serieuzere vormen aannemen is het onderwerp van het gedrag van microben in de ruimteschepen en in gesloten systeemomgevingen als Mars of maan woonhabitats  toegenomen. “Mensen zullen zich bevinden in kleine capsules waar ze geen ramen of deuren kunnen openen voor ventilatie, of naar buiten kunnen gaan voor frisse lucht,” aldus Hartmann, en vervolgt, “We zijn er zeker bezorgd over welke effecten dit heeft op de microben.” Het ISS herbergt duizenden verschillenden microben die in de ruimte beland zijn hetzij op astronauten hetzij meegekomen met de lading. Het National Center for Biotechnology houdt een voor het publiek toegankelijke database bij, dat de genoom analyses van vele uit het ISS geïsoleerde bacteriën bevat. Hartmanns team gebruikte deze data om de stammen van de Staphylococcus aureus and Bacillus cereus van het ISS te vergelijken met de ‘aardse’ variant hiervan.  Het wetenschappelijk artikel werd 8 januari j.l. gepresenteerd in het wetenschappelijk tijdschrift mSystems*. Bronnen: New Atlas

*Ryan A. Blaustein, Alexander G. McFarland, Sarah Ben Maamar, Alberto Lopez, Sarah Castro-Wallace, Erica M. Hartmann. Pangenomic Approach To Understanding Microbial Adaptations within a Model Built Environment, the International Space Station, Relative to Human Hosts and Soil. mSystems, 2019; 4 (1) DOI: 10.1128/mSystems.00281-18

Reacties

  1. Het verspreiden van aards leven in het heelal is ethisch onverantwoord. Op de kosmische schaal zijn de effecten niet te overzien, dus, niet doen!!!

    • Angele van Oosterom zegt:

      Ruimtevaart heeft nadelen, o.a. mogelijke bio-contaminatie, en voordelen, i.d. dit bovengenoemd onderzoek en inventarisatie van deze micro-organismen, dit laatste lijkt me zeer nuttig. En met bijna 8 miljard mensen op aarde en de uitputting van natuurlijke hulpbronnen is verkennen van andere planeten m.i. hard nodig.

    • Zullen we eerst even onderzoeken of ‘het heelal’ toevallig van zichzelf al levenloos is?
      Ik vind het namelijk helemaal geen ethisch probleem om Aardse organismen te verspreiden over levenloze of dode gebieden (planeten, manen of kunstmanen).

      Als ik me niet erg vergis, hebben we nog weinig bewijzen gezien van extra terrestrial levensvormen, anders dan de Marskrab. Voorzichtigheid blijft geboden om niet vroegtijdig buitenaardse levensvormen de nek om te draaien, maar als er niks is ( een statistische mogelijkheid ), zie ik geen probleem.
      Op onze eigen ruimtestations en kolonieschepen, al dan niet in een baan rond een object bij Sol, is er ook geen ethisch probleem.

      En zoals Angele hierboven al aangeeft, grondstoffen op Aarde raken uitgeput, dus er moet wat gebeuren : of we verkennen en exploiteren allerlei objecten in ons Zonnestelsel of we moeten het aantal Homo’s verminderen tot een paar miljard zielen. Ik ken geen politici (of UN) die daar voor durven te pleiten. 🙁
      Dus de keuze is al gemaakt…

      Groet, Paul

      NB het gevaar van “biologische contaminatie” is volgens H.G. Wells ook niet overdreven groot. 😉

  2. Quote : [ Op basis van de genoom analyse lijkt het erop dat bacteriën zich aanpassen aan het leven in een voor hun stressvolle omgeving – en muteren ze niet om ziekte te veroorzaken, “zegt Ryan Blaustein, eerste auteur van de studie … ]

    Me dunkt dat ik deze conclusie ook wel had kunnen trekken zonder onderzoek, dat biologen deze conclusie al eerder hadden getrokken op basis van onderzoek, gewoon hier op Aarde. 😉
    Daarnaast lijkt mij dat het ‘ontstaan’ van bv MSRA op Aarde komt door het gebruik van gif(voor bacteriën) door mensen, gebruikelijk noemen we dergelijk bacterie-gif : medicijnen!

    Dat men nu 2 stammen bacteriën mee naar boven heeft genomen, in de hoop “dat deze gaan muteren en eens kijken wat er gebeurt…” 🙂 , lijkt mij de conclusie erg prematuur om te zeggen dat er geen problemen zijn te verwachten in de toekomst. Quote : “Goed nieuws voor alle huidige en toekomstige ruimtereizigers…”

    Of om met de woorden van Ryan Blaustein te spreken, ik ken geen enkele bacterie die ooit heeft gezegd, maar nu ga ik me eens even lekker muteren om anderen ziek te maken… Alsof organismen, anders dan H. sapiens, ooit een dergelijk doel (kunnen) stellen.
    Organismen doen van alles om zelf, of hun nabestaanden een betere toekomst te geven. En dat daarbij toevallig H. sapiens ziek (kan) wordt, lijkt mij een bijkomend effect.

    Er zijn op Aarde ziektes, mijn indruk is dat die hier toevallig zijn gemuteerd. Dat kan dus ook daar boven, misschien is het daar nog wel makkelijker, omdat daar bv minder ventilatie is, kans op rare ‘toevallige’ straling die het DNA aanpast in een onverwachte richting.

    Groet, Paul

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: