Согласно исследованию, опубликованному в журнал открытого доступа Microbiome.
Д-р Петра Швенднер из Эдинбургского университета, автор исследования, сказала: «До сих пор мало что было известно о влиянии длительного заключения на микроорганизмы, живущие в местах обитания, которые однажды могут быть использованы для путешествий. другим планетам, и меняется ли со временем структура микробиоты. Наше первое всестороннее долгосрочное исследование, в котором исследуется микробная нагрузка, разнообразие и динамика в закрытой среде обитания - макете космического корабля - в течение 520 дней, полной продолжительности симулированного полета на Марс».
Группа исследователей из Германии, Великобритании и Австрии во главе с Немецким аэрокосмическим центром (DLR) обнаружила, что помимо экипажа, который был основным источником связанных с человеком бактерий внутри среды обитания, изоляция оказалась самый сильный триггер, формирующий бактериальное сообщество, - микробиота, - которая оставалась очень динамичной с течением времени.
Способные человеку микроорганизмы, в том числе виды Bacillus и Staphylococcus, были наиболее распространенными, что указывает на то, что люди были основным источником распространения микробов, по мнению исследователей. Например, Staphylococcus, который часто обнаруживается в носу, дыхательных путях и на коже, вероятно, распространялся через чешуйки кожи, сбрасываемые экипажем. Хотя стафилококк не всегда вызывает заболевание, он является частой причиной кожных инфекций, особенно у людей с ослабленной иммунной системой.
Чтобы выяснить, какие виды бактерий могут присутствовать в воздухе и на поверхностях внутри космического корабля и как может меняться состав микробиоты во время проживания человека, экипаж из шести мужчин-«марсонавтов» поселился внутри макета космический корабль, находившийся в Москве, с 3 июня 2010 г. по 5 ноября 2011 г. В период изоляции члены экипажа находились в полной изоляции - они никогда не покидали закрытую среду обитания. Имитируя условия пилотируемой миссии на Марс, они соблюдали строгую диету и график, который включал в себя уборку среды обитания и проведение научных экспериментов. Они собрали 360 микробных проб из 20 мест (9 из воздуха, 11 из поверхности) в 18 временных точках, используя воздушные фильтры и тампоны.
Хотя основная микробиота из одних и тех же бактерий присутствовала во всех областях макета космического корабля, авторы заметили специфические бактериальные сигнатуры для каждой отдельной области или модуля, что указывает на то, что, как и в других помещениях, микрофлора присутствие связано с присутствием человека, а также с типом деятельности, для которой используется территория. В общественных зонах, зонах сна, спортзале и туалете было наибольшее количество и разнообразие бактерий, в то время как наименьшее количество бактерий было обнаружено внутри медицинского модуля.
Д-р Швенднер сказал: «Мы также наблюдали влияние чистящих средств. Хотя мы обнаружили несколько горячих точек микробов, где количество бактерий было намного выше, чем в других областях, мы с большим облегчением обнаружили, что общее количество бактерий находились в допустимых пределах. Благодаря соответствующим мерам по очистке, микробное сообщество внутри среды обитания постоянно находилось под контролем с нулевым или небольшим риском для экипажа».
Исследователи также заметили, что микробное разнообразие со временем значительно уменьшилось, а это означает, что присутствовало меньше различных видов бактерий. По мнению авторов, это может указывать на потенциально проблемные изменения в микробном сообществе во время длительной изоляции. Высокое микробное разнообразие обычно связано с системной стабильностью и здоровьем.
Д-р Швенднер сказал: «Помимо потенциального риска для здоровья экипажа, некоторые из этих микроорганизмов могут оказать негативное влияние на космический корабль, поскольку они растут и могут повредить материалы космического корабля. Чтобы обеспечить стабильность систем, необходимо принять контрмеры. может потребоваться, чтобы избежать развития высокоустойчивых, адаптированных микроорганизмов и полной потери микробного разнообразия. Наше исследование дает ценную информацию о качестве поддержания среды обитания и улучшает выбор соответствующих подходов к микробному мониторингу, позволяя разработать эффективные и адекватные контрмеры."