Τι περίεργο συμβαίνει στα βακτήρια στο διάστημα;

Μια μελέτη για την προσαρμοστικότητα των βακτηρίων, έδειξε ότι συμπεριφέρονται πολύ διαφορετικά στο διάστημα, αλλάζοντας ακόμη και σχήμα για να αντισταθούν στα αντιβιοτικά.

Βακτήρια E. Coli καλλιεργήθηκαν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό παρουσία διαφόρων συγκεντρώσεων του αντιβιοτικού θειική γενταμικίνη (gentamicin sulfate), που σκοτώνει σχετικά εύκολα τα βακτήρια στη Γη, αναστέλλοντας την πρωτεϊνική τους σύνθεση.

Τα βακτήρια όχι μόνο επιβίωσαν παρουσία αντιβιοτικού αλλά και ήταν 13 φορές περισσότερα από ότι στις καλλιέργειες στη Γη, που χρησιμοποιήθηκαν ως ομάδα ελέγχου, και το μέγεθός τους ήταν μικρότερο κατά 63%!

Ελλείψει βαρύτητας, δεν υπάρχει πλέον πλευστότητα και έλξη προς το έδαφος, με τα οποία τα βακτήρια κινούνται για να προσλάβουν την τροφή τους. Έτσι είναι στο έλεος της φυσικής διάχυσης του περιβάλλοντός τους.

Για να προστατευτούν από εξωτερικούς παράγοντες, όπως είναι τα αντιβιοτικά, μικραίνουν την επιφάνεια τους, εμποδίζοντάς τα να διεισδύουν στο εσωτερικό τους.

Επίσης, ο φάκελος του βακτηριακού κυττάρου, αυξάνεται σε πάχος κατά 25%-43% και αναπτύσσει φυσαλίδες τις οποίες χρησιμοποιεί για να στέλνει μοριακά μηνύματα σε άλλα κύτταρα.

Ακόμη συγκεντρώνονται σε ομάδες για να προστατέψουν τα εσωτερικά κύτταρα από τα αντιβιοτικά και άλλους κινδύνους.

Η αύξηση του πάχους του φακέλου είναι χαρακτηριστικός μηχανισμός των βακτηρίων που έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα στα φάρμακα. Και τα συσσωματώματα που δημιούργησε το βακτήριο E. Coli στο πείραμα δεν είναι κάτι άγνωστο. Κάποια βακτήρια σχηματίζουν βιομεμβράνες/βιοϋμένια (biofilms). Οι μικροοργανισμοί που τα αναπτύσσουν κολλάνε μεταξύ τους χάρη στην κολλώδη εξωκυτταρική μήτρα που διαθέτουν.

Για να τα πολεμήσουμε χρειάζονται υψηλότερες συγκεντρώσεις αντιβιοτικών. Πλέον πρέπει να αναπτυχθούν νέες τεχνικές για να καταπολεμούμε τους παθογόνους για τους αστροναύτες και μπορεί οι ίδιες τεχνικές να έχουν εφαρμογή και στη Γη.

--

Πηγές:

Zea, L., Larsen, M., Estante, F., Qvortrup, K., Moeller, R., de Oliveira, S. D., ... & Klaus, D. (2017). Phenotypic Changes Exhibited by E. coli Cultured in Space. Frontiers in Microbiology, 8.

Why bacteria 'shapeshift' in space. colorado.edu