Экстремальные условия космического полета могут заставить эти бактерии ожесточиться, одновременно снижая иммунную защиту напряженного изолированного экипажа. Эти эффекты – и риск заражения – растут с увеличением продолжительности миссии.
Теперь исследователи сделали еще один маленький шаг к исследованию дальнего космоса, протестировав новое противомикробное покрытие на основе серебра и рутения на борту Международной космической станции (МКС).
Их исследование, опубликованное в Frontiers in Microbiology, показывает, что AGXX® резко сократил количество бактерий на подверженных загрязнению поверхностях и может помочь защитить будущих астронавтов за пределами Луны и Марса.
Идеальный шторм
Микрогравитация. Космическое излучение. Психологический стресс. Неземные условия на МКС создают идеальный шторм ослабленной иммунной системы и усиленных бактерий, что может поставить под угрозу ее экипаж.
«Космический полет может превратить безвредные бактерии в потенциальных патогенов», – говорит старший автор исследования проф. Элизабет Громанн из Университета прикладных наук Бейт в Берлине. «Так же, как гормоны стресса делают космонавтов уязвимыми для инфекций, бактерии, которые они переносят, становятся более выносливыми – развивают толстый защитный слой и устойчивость к антибиотикам – и становятся более энергичными, быстрее размножаются и метаболизируются."
Что еще хуже, гены, ответственные за эти новые черты, могут быть легко разделены между разными видами бактерий посредством прямого контакта или в “ матрице ” слизи, которую они выделяют, создавая новых плохих парней в стиле агента Смита.
Серебряная подкладка
Чтобы решить эту проблему, Громанн и его коллеги протестировали новое противомикробное покрытие AGXX® на подверженной загрязнению поверхности на борту МКС: дверце туалета.
«AGXX® содержит серебро и рутений, кондиционированные производными витаминов, и он убивает все виды бактерий, а также некоторые грибы, дрожжи и вирусы.
Эффект аналогичен эффекту отбеливателя, за исключением того, что покрытие самовосстанавливается, поэтому оно никогда не истощается », – объясняет Громанн.
Само по себе серебро использовалось с доисторических времен для предотвращения роста микробов.
Сегодня он встречается во всем, от носков до бассейнов – возможно, поэтому начали появляться устойчивые бактерии. AGXX® – одна из последних попыток оживить этот древний противомикробный препарат.
Луч надежды
Покрытие AGXX® зарекомендовало себя как высокоэффективное.
«После 6 месяцев пребывания на МКС бактерии не были восстановлены с поверхностей, покрытых AGXX®», – сообщает Громанн.
Даже через 12 и 19 месяцев было выявлено всего 12 бактерий, что на 80% меньше, чем при использовании чистой стали. Обычное серебряное покрытие, испытанное для сравнения, имело лишь небольшой антимикробный эффект, уменьшая количество бактерий на 30% по сравнению со сталью.
"При длительном воздействии некоторые бактерии избежали антимикробного действия. Антимикробные тестовые материалы представляют собой статические поверхности, на которых мертвые клетки, частицы пыли и клеточный мусор могут накапливаться с течением времени и мешать прямому контакту между антимикробной поверхностью и бактериями."
Выветривание глубокого космоса
"Самое главное, что никаких серьезных патогенов человека не было обнаружено ни на одной поверхности.
Таким образом, риск заражения экипажа МКС в настоящее время невелик », – подчеркивает Громанн.
Тем не менее, все бактериальные изоляты были способны образовывать слизистую оболочку, препятствующую возникновению иммунитета, и большинство из них были устойчивы как минимум к трем антибиотикам. Они также смогли поделиться генами, ответственными за.
"Иммуносупрессия, бактериальная вирулентность и, следовательно, риск заражения возрастают с увеличением продолжительности космического полета. Мы должны продолжать разрабатывать новые подходы к борьбе с бактериальными инфекциями, если мы хотим предпринять более длительные полеты на Марс и за его пределы », – заключает Громанн.
«Со своей стороны, мы продолжаем анализировать антимикробные свойства AGXX®, совсем недавно на борту совместной миссии IBMP-NASA SIRIUS 18/9 по изоляции."